双位点分子添加剂ANSA实现高效稳定FAPbI3钙钛矿太阳能电池的完全反应与残留PbI2消除

为解决FAPbI3钙钛矿太阳能电池中PbI2残留导致器件性能退化的问题，研究人员开发了新型双位点分子添加剂ANSA。该研究通过调控结晶动力学实现PbI2完全转化，使器件效率从23.27%提升至25.79%，并显著增强稳定性（1500小时后保持95%效率），为高性能钙钛矿光伏技术提供新策略。

　　

在追求高性能甲脒铅碘（FAPbI₃）基钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells, PSCs）的过程中，两步顺序沉积法因其对薄膜结晶动力学的卓越控制能力而备受关注，这对实现均匀致密的钙钛矿层至关重要。然而，碘化铅（PbI₂）与甲脒碘（FAI）的快速反应常导致残留PbI₂团簇，进而加速钙钛矿太阳能器件的性能衰减。本研究引入双位点分子添加剂1-氨基萘-6-磺酸（ANSA），通过实现快速成核与缓慢结晶的协同调控，成功制备出高质量FAPbI₃钙钛矿薄膜。ANSA同时与PbI₂和二甲基亚砜（DMSO）配位，促进形成优化的PbI₂(DMSO)中间相，使PbI₂更均匀且完全地转化为钙钛矿相。此外，ANSA的氨基与磺酸基官能团可有效钝化未配位的铅离子（Pb²⁺），从而获得缺陷密度更低、晶粒尺寸更大的钙钛矿薄膜。最终，器件的光电转换效率（PCE）从原始器件的23.27%提升至ANSA处理后的25.79%。改性器件的稳定性也显著增强，在1500小时储存后仍能保持95%的初始性能。