常規(guī)摻雜引起的離子遷移和脫摻雜反應(yīng)嚴(yán)重危害了基于Spiro-OD作為空穴傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的熱穩(wěn)定性,對后續(xù)的商業(yè)化帶來了重大挑戰(zhàn)。鑒于此,2025年2月2日南昌大學(xué)談利承&陳義旺于Angew刊發(fā)Spiro-OD中的輔助溶解策略用于熱和機械穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池的研究成果,開發(fā)了一種新的輔助溶解策略,采用由N-氰甲基乙酰胺(NCMA)和雙三氟甲烷磺?;啺蜂嚕↙iTFSI)合成的深共晶溶劑(DES)。NCMA可以通過N?H···O氫鍵和Li?O/Li?N配位與LiTFSI形成多種強相互作用模式,有效抑制了高溫下Li+離子的遷移,提高了LiTFSI在不含乙腈和4-叔丁基吡啶(tBP)的氯苯中的溶解度,從根本上解決了脫摻雜反應(yīng)。此外,DES中具有豐富功能基團(tuán)的分子網(wǎng)絡(luò)提高了鈣鈦礦/spiro-OD界面的斷裂能,并通過與鈣鈦礦和Ag電極的強螯合增強了界面黏附力。因此,得益于tBP的去除和離子遷移的抑制,優(yōu)化后的鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了25.02%的功率轉(zhuǎn)換效率,并且未封裝的器件在85 °C、40%RH下1200小時仍保留了90%以上的初始效率(ISOS-D-2 標(biāo)準(zhǔn))。這種創(chuàng)新的輔助溶解策略是提高器件穩(wěn)定性和加速鈣鈦礦太陽能電池商業(yè)化的關(guān)鍵一步。
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