溶剂化中间体驱动的铅卤化物钙钛矿表面转变

《Nature Energy》：Solvated-intermediate-driven surface transformation of lead halide perovskites

表面相变策略引入NMP优化钙钛矿结晶路径，减少界面失配和复合缺陷，使单结电池效率达26.87%，叠层电池29.08%，并在65℃、1 sun下2500小时保持96%初始效率。

　　

摘要

已报道的倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）的认证准稳态效率很少超过26%，这主要是由于界面能级不对齐和缺陷介导的非辐射复合效应所致。在此，我们提出了一种表面相变策略：在溶解了哌嗪二碘化物（PDI）的异丙醇溶液中加入微量N-甲基吡咯烷酮（NMP），以缓解这些问题。实验表明，NMP在后处理阶段会诱导钙钛矿表面发生独特的结晶过程，使其从溶剂化中间相直接转变为α-相钙钛矿，从而绕过了传统的δ-中间相→α-相转变路径。这一变化不仅提高了钙钛矿表面的结晶度，还降低了接触损失。此外，NMP还增强了PDI与钙钛矿之间的相互作用，进一步优化了界面能级对齐。最终，我们实现了单结PSCs、微型模块以及全钙钛矿串联结构的高认证功率转换效率，分别为26.87%（稳定效率）、23.00%和29.08%。在65°C、环境空气条件下，经过2500小时的1太阳光照后，最大功率点跟踪仍能保持初始效率的96%。