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Angew: 高效耐用的空气处理钙钛矿太阳能电池

发布时间:2021-11-25

  聚合物掺杂是精确控制钙钛矿的成核和晶体生长并提高在空气中制备的钙钛矿太阳能电池 (PSC) 电子质量的重要方法。设计了一种全新的具有动态2,6-吡啶二甲酰胺 (PDCA) 配位单元和大量氢键的自修复聚硅氧烷 (SHP),并将其结合到钙钛矿薄膜中。

  PDCA 单元显示出强烈的分子间 Pb2+——N 酰胺基、I——N吡啶基和 Pb2+——O 酰胺基配位相互作用,会提高钙钛矿薄膜的结晶度并钝化晶界。

  此外,SHP中丰富的氢键为PSC提供了晶界裂纹的自修复。 值得注意的是,掺杂器件的效率高达19.50%,滞后不明显,几乎可以与在惰性气氛中实现的效率相媲美。

  归因于有效SHP 聚合物的钝化和疏水性,器件在存储(相对湿度 (RH) 约为 20%)持续 3000 小时后保留了约原始PCE的82%。SHP 能够有效地修复 GB 处的这些裂纹。经过800次循环后,仍可保持初始PCE的80%。

  这种在PSC中基于杂环的大分子掺杂策略将为实现高效耐用的钙钛矿晶体半导体铺平道路。

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