揭示相邻空位缺陷之间的相互促进机制，有助于实现高性能钙钛矿太阳能电池的研制

《Advanced Materials》：Unveiling the Mutual Promotion Mechanism of Adjacent Vacancy Defects Enables High-Performance Perovskite Solar Cells

钙钛矿太阳能电池中相邻阳离子/阴离子空位通过降低形成能相互促进的机制被揭示，2-肼基吡嗪添加剂通过N原子化学键合和氢键锚定缺陷，同时优化结晶过程（加速成核、抑制生长），使0.08cm2和1cm2器件分别达到26.28%和24.71%的PCE，并显著提升稳定性。

　　

摘要

钙钛矿缺陷的演变直接影响钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率和稳定性。在这项研究中，揭示了钙钛矿中相邻阳离子空位和阴离子空位之间的相互促进机制，即阳离子/阴离子空位通过降低形成能来诱导相邻的阴离子/阳离子空位产生。这种相互促进机制为缺陷的动态演变提供了解释，并强调了同时钝化相邻缺陷的必要性。为此，引入了一种新的添加剂2-肼基吡嗪来钝化相邻缺陷，该添加剂含有富电子的氮原子，能够与未配位的铅（Pb）发生化学键合；同时，肼基团可以通过氢键固定FA⁺离子。此外，2-肼基吡嗪还能通过加速成核和减缓晶体生长来优化钙钛矿的结晶过程，这一点通过原位光致发光光谱得到了验证。最终制备的面积为0.08平方厘米和1平方厘米的PSCs的光电转换效率（PCE）分别达到了26.28%和24.71%。目标器件在1太阳光照射下运行1700小时后，其效率仍分别保持在初始值的93%和90%；并且在经过150次严苛的热循环测试后仍能保持这些效率。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。