增材工程已成为提高钙钛矿太阳能电池(PSC)性能最有前途的策略之一。在添加剂中,钙钛矿纳米晶(NC)与钙钛矿基体具有相似的化学成分和匹配的晶格结构,可以有效提高PSC的效率和稳定性。然而,相关研究仍然有限,其中大多数集中于涉及溴化物的钙钛矿NC,其可能在FAPbI3主体内发生溶解和离子交换,可能导致带隙扩大。
在这项工作中,苏州大学Muhan Cao,北京大学Rui Zhu,Qixuan Zhong采用丁胺封端的CsPbI3 NCs(BPNCs)作为PSCs中的添加剂,它可以很好地保持并作为调节钙钛矿薄膜结晶和生长的种子。
文章要点
1)所得钙钛矿薄膜在不影响带隙的情况下表现出更大的磁畴尺寸和更少的晶界。此外,BPNC 可以减轻晶格应变并降低有源层内的缺陷密度。
2)包含 BPNC 的 PSC 表现出高达 25.41% 的冠军功率转换效率 (PCE),远高于控制器件的 22.09% 和油酸/油胺封端的 CsPbI3 NC (PNC) 器件的 23.11%。
这项工作说明了纳米种子表面在实现高性能光伏器件中的关键作用。
参考文献
Yiqi Hu, et al, Seed-Mediated Growth for High-Efficiency Perovskite Solar Cells: The Important Role of Seed Surface, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202316154
DOI: 10.1002/anie.202316154
https://doi.org/10.1002/anie.202316154