通过协同调控阳离子和阴离子来构建稳健的界面,从而实现高效且稳定的倒置钙钛矿太阳能电池

《Energy & Environmental Science》:Robust interfaces via synergistic cation–anion manipulation for highly efficient and stable inverted perovskite solar cells

【字体: 时间:2025年11月16日 来源:Energy & Environmental Science 30.8

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  离子缺陷导致钙钛矿太阳能电池界面不稳定,4,5-二氰基咪唑(DCI)作为界面修饰剂可同时锚定阴阳离子缺陷位点,抑制离子迁移和相分离,使PCE达26.10%,并显著提升器件在85℃和1600小时跟踪条件下的稳定性。

  

在平面光伏界面处,离子缺陷位点常常会导致钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能下降,其中未配位的离子及其产生的不稳定反离子是导致界面不稳定的根本原因。本研究提出了一种界面改性剂——4,5-二氰基咪唑(DCI),该改性剂能够同时固定阳离子和阴离子缺陷位点,从而钝化未配位的离子缺陷位点并同步固定相邻的反离子。经过DCI改性的PSCs表现出有效的离子迁移抑制作用,减少了相分离现象,并且钙钛矿层从拉伸应力状态转变为压缩应力状态。这使得PSCs的性能得到显著提升,其最高光电转换效率(PCE)达到了26.10%(认证PCE为25.53%)。同时,未经封装的器件在最大功率点跟踪条件下运行1600小时后,其效率仍保持在初始值的95%以上;在经过12次12小时光照和12小时黑暗循环的测试后,性能几乎没有下降;在85°C的氮气环境中运行2000小时后,其PCE仍保持在初始值的98.2%。

通过协同调控阳离子和阴离子实现稳定高效逆向钙钛矿太阳能电池的界面技术
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