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钙钛矿中的缺陷和相分离将显著降低钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。鉴于此,2023年6月12日宁波材料所刘畅&葛子义研究员团队于AM刊发缺陷钝化和相分离抑制的可变形添加剂使反式钙钛矿太阳能电池的效率超过24%的研究成果,可变形香豆素被用作甲脒铯(FA-Cs)钙钛矿的多功能添加剂。在钙钛矿的退火过程中,香豆素的部分分解钝化了Pb2+、碘和有机阳离子缺陷。此外,香豆素会影响胶体尺寸分布,从而导致目标钙钛矿薄膜具有相对较大的晶粒尺寸和良好的结晶度。因此,可以促进载流子提取/传输,减少陷阱辅助复合,并优化目标钙钛矿薄膜中的能级。此外,香豆素处理可以显著释放残余应力。结果,基于富溴 (FA0.88Cs0.12PbI2.64Br0.36) 和贫溴(FA0.96Cs0.04PbI2.8Br0.12)的器件分别获得了23.18%和24.14%的最佳效率。基于贫溴钙钛矿的柔性钙钛矿太阳能电池表现出23.13%的出色效率,是迄今为止报道的柔性钙钛矿太阳能电池的最高值之一。由于相分离的抑制,目标器件表现出优异的热稳定性和光稳定性。这项工作为钝化缺陷、应力消除和抑制钙钛矿薄膜的相分离的添加剂工程提供了新的见解,为开发最先进的太阳能电池提供了可靠的方法。
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https://doi.org/10.1002/adma.202302752关键词: