溶液制備鈣鈦礦薄膜具有高陷阱密度,尤其是在鈣鈦礦表面,這些缺陷成為水分侵入的通道,不可避免地導(dǎo)致鈣鈦礦降解。盡管附著在鈣鈦礦薄膜上的耐水性或交聯(lián)有機(jī)分子可以部分緩解降解,但由于有機(jī)分子的絕緣性質(zhì),器件效率和濕穩(wěn)定性之間通常存在顯著的權(quán)衡。鑒于此,2021年12月16日蘇州大學(xué)陳煒杰&李娜&李耀文團(tuán)隊(duì)于Nano Energy刊發(fā)空間可交聯(lián)分子提高鈣鈦礦太陽能電池的濕穩(wěn)定和效率的研究成果。設(shè)計(jì)并合成了一種可交聯(lián)分子PETA-G,通過合理結(jié)合胍和三丙烯酸酯基團(tuán)來解決該問題。具有三個(gè)孤對(duì)電子的胍基使孤對(duì)電子與鈣鈦礦晶粒表面的未配位Pb2+之間充分結(jié)合;具有三個(gè)交聯(lián)位點(diǎn)的三丙烯酸酯基團(tuán)具有適度的交聯(lián)條件,可以進(jìn)行空間交聯(lián),從而在鈣鈦礦表面形成致密的網(wǎng)絡(luò)。交聯(lián)的PETA-G(CL-PETA-G)可以顯著抑制非輻射復(fù)合并提高鈣鈦礦薄膜的耐濕性,即使浸入水中也能存活,同時(shí)不影響電荷傳輸。因此,基于 FA0.92MA0.08PbI3和CL-PETA-G的鈣鈦礦太陽能電池的長(zhǎng)期濕穩(wěn)定性和運(yùn)行穩(wěn)定性顯著增加,并且器件實(shí)現(xiàn)了高達(dá)22.6%的效率。
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