可乐定提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性

本研究将多官能团咪唑衍生物Clonidine引入钙钛矿前驱体溶液，通过 ─NH与Pb2?配位、 ─C=N与I??形成氢键及 ─Cl稳定I??的三重机制，实现双界面钝化与结晶调控。该改性使钙钛矿太阳能电池达到25.33%的PCE和1.16 V的Voc，并显著提升环境稳定性和载流子传输效率。

　　

摘要

钙钛矿薄膜中的无控制结晶过程会产生大量缺陷，尤其是在顶部和底部界面，这些缺陷会引发界面复合现象，严重降低光电转换效率和长期稳定性。在本研究中，将一种多功能咪唑衍生物——2-[(2,6-二氯苯基)亚氨基]咪唑烷（Clonidine）引入钙钛矿前驱体溶液中。Clonidine通过其多官能团特性实现了双重界面钝化和结晶调控：富含电子的─NH基团与未配位的Pb2?离子发生配位反应，而缺乏电子的─C═N基团则与游离的I3?离子形成氢键。同时，两个─Cl取代基能够稳定I3?离子，有效钝化Pb-I反位缺陷。这种协同机制抑制了非辐射复合现象，稳定了钙钛矿晶格结构，并提高了结晶度。双重界面钝化进一步减缓了离子迁移，提升了载流子传输效率。因此，经过Clonidine改性的钙钛矿太阳能电池（PSC）实现了25.33%的出色光电转换效率（PCE）和1.16 V的开路电压（V?C）。此外，Clonidine还增强了材料的耐湿性和设备稳定性，在常温氮气环境中连续光照1500小时后仍保持超过90%的初始PCE。

图形摘要

使用多功能咪唑衍生物Clonidine（2-[(2,6-二氯苯基)亚氨基]咪唑烷）改性的钙钛矿太阳能电池。Clonidine通过其多官能团同时实现了双重界面钝化、结晶调控和能级对齐。得益于这些协同效应，经过Clonidine改性的钙钛矿太阳能电池实现了25.33%的出色光电转换效率（PCE）和1.16 V的开路电压（V?C）。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。