分子添加劑因其在抑制鈣鈦礦本征缺陷方面的潛力,成為提升鈣鈦礦太陽能電池性能和穩(wěn)定性的有效策略。然而,添加劑的原子構(gòu)型和電子性質(zhì)對(duì)其鈍化性能的影響卻鮮有關(guān)注。鑒于此,2025年6月25日蘇州大學(xué)彭軍&澳大利亞國立大學(xué)Hualin Zhan于AM刊發(fā)磺酰胺的優(yōu)選平行排列可實(shí)現(xiàn)高性能反式鈣鈦礦太陽能電池的研究成果,本文研究了兩種苯磺酰胺衍生物4-羧基苯磺酰胺(CO-BSA)和4-氰基苯磺酰胺(CN-BSA),考察了不同電子受體官能團(tuán)的分子對(duì)鈣鈦礦層缺陷鈍化及鈣鈦礦太陽能電池光伏性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),CN-BSA和CO-BSA優(yōu)先在鈣鈦礦內(nèi)部采用平行排列的結(jié)合取向,能夠與兩個(gè)相鄰的未配位的Pb2+缺陷位點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)配位。同時(shí),CO-BSA表現(xiàn)出比CN-BSA更有利的電子排布,這賦予官能團(tuán)更高的電子密度,從而能夠與未配位的Pb2+缺陷形成更強(qiáng)的雙位點(diǎn)結(jié)合。此外,引入CO-BSA可以促進(jìn)大晶粒、高質(zhì)量和低缺陷密度的鈣鈦礦薄膜的形成。因此,用CO-BSA修飾的器件效率達(dá)到了26.53%(經(jīng)認(rèn)證為26.31%)。在空氣中測量穩(wěn)態(tài)功率輸出 (SPO) 1100 小時(shí)后,封裝的CO-BSA基電池仍保留了其初始效率的96.1%。
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