揭示苯乙胺钝化钙钛矿太阳能电池界面形貌退化与稳定性不足的关联机制

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Small 12.1

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  钙钛矿太阳能电池(PSC)表面钝化面临稳定性挑战!研究人员通过系统研究揭示了苯乙铵卤化物(PEAX)钝化层在持续光照下发生的动态形貌突变机制。研究发现光照应力会导致钝化层结构失稳,引发缺陷生成、载流子积累和卤离子迁移,同时钝化层与有机组分/PbI2的化学反应造成挥发性气体流失。这些过程共同导致界面形貌恶化,形成针孔并加速性能衰减。该研究为构建稳健界面结构提供了重要理论指导。

  

最新研究揭示了苯乙铵卤化物(PEAX)表面钝化钙钛矿太阳能电池(PSC)在持续光照下的动态失效机制。虽然PEAX钝化能有效降低缺陷密度和抑制陷阱辅助复合(trap-assisted recombination),但其在光照和热老化条件下的稳定性仍存疑。研究发现光照应力会导致钝化界面发生显著的形貌突变:光激发载流子(photoexcited carriers)的积累引发卤素离子(halide ions)迁移,同时钝化层与钙钛矿中有机组分及PbI2发生化学反应,产生挥发性气体逸失。这些过程共同导致界面产生大量针孔(pinholes),加速器件性能衰减。研究指出,界面形貌退化(morphological degradation)是制约钝化器件运行稳定性的关键因素,建议通过阻断钝化层与钙钛矿直接接触或采用新型钝化策略来构建稳健界面结构。该发现为提升PSC长期稳定性提供了重要理论依据。

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