处理完成 4-氨基苄基膦酸分子掺杂提升倒置钙钛矿太阳能电池稳定性与效率

针对钙钛矿太阳能电池(PSCs)长期稳定性不足的问题，研究人员开发了一种4-氨基苄基膦酸(ABPA)分子掺杂策略。该方法通过改善薄膜质量和界面性质，在不牺牲效率的前提下显著提升器件稳定性，实现了23.81%的能量转换效率，为PSCs产业化应用提供了可行方案。

　　

尽管钙钛矿太阳能电池(PSCs)在效率方面取得了显著成就，但长期稳定性仍是其实现广泛工业化应用的主要障碍。在多晶钙钛矿中进行分子掺杂是一种可行的策略，可通过改善薄膜质量和优化界面性质来增强器件稳定性而不牺牲效率。本研究报道了一种功能性4-氨基苄基膦酸(ABPA)分子掺杂方法，用于改善钙钛矿薄膜质量以及倒置PSCs的关键性能参数和器件稳定性。掺入ABPA的钙钛矿薄膜表现出致密的表面形貌、较低的粗糙度和缺陷密度、改善的结晶性、良好对齐的能级以及减少的非辐射复合，这源于ABPA与钙钛矿前驱体物种之间多样化的分子间相互作用。磷酸基团(–PO₃H₂)与欠配位Pb²⁺离子之间的配位键合，以及胺基(–NH₂)部分与甲脒/卤化物之间的氢键已被进行了比较研究。因此，基于ABPA掺杂钙钛矿薄膜的最佳器件实现了23.81%（认证22.94%）的功率转换效率。此外，在氮气(N₂)环境中，在50°C下进行最大功率点跟踪的1太阳等效光照应力2000小时后，未封装的ABPA调控器件仍保持了其原始效率的95%。