铵盐靶向钝化钙钛矿太阳能电池中不同缺陷类型的优化策略与机理研究

为解决钙钛矿薄膜中特定缺陷类型的钝化难题，研究人员系统研究了不同烷基链结构和卤素离子的铵盐对钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能的影响。研究发现支链烷基铵盐对VPb和VFA缺陷的钝化效果显著优于直链结构，基于tert-OAI钝化的PSCs效率达25.49%，为钙钛矿组分与环境适配的缺陷调控提供了新范式。

　　

在钙钛矿太阳能电池（PSCs）领域，如何精准匹配铵盐分子结构与钙钛矿薄膜缺陷类型仍是悬而未决的科学难题。最新研究通过四种不同烷基链（直链/支链）和卤素离子（I/Br）的铵盐体系展开系统性探索，揭示了令人振奋的"结构-性能"关系：支链烷基铵盐凭借立体位阻效应，对铅空位（V_Pb）和甲脒空位（V_FA）的钝化效果完胜直链结构，而对碘空位（V_I）的修复能力则不相上下。密度泛函理论（DFT）计算进一步阐明，烷基链拓扑结构对器件性能的影响甚至超越卤素离子的选择。采用叔丁基碘化铵（tert-OAI）处理的冠军器件实现了25.49%的认证效率，开路电压（V_oc）高达1.19V，填充因子（FF）突破84.34%，这项研究为钙钛矿材料"量体裁衣"式的缺陷工程提供了分子设计蓝图。