过量的PbI2是提高钙钛矿太阳能电池(PSC)效率的重要成分。然而,PbI2晶体的随机聚集严重干扰了载流子的传输行为,并加速了钙钛矿膜的降解。近日,天津大学Liu Hongli提出了一种通过柱状液晶(T6TE)原位分散过量PbI2晶体的有效策略。
本文要点:
1) 分子间π–π相互作用诱导的快速自组装使T6TE能够在钙钛矿中形成具有“边上”取向的有序柱状相。柱状T6TE具有强负静电势和高空间位阻的优点,可以有效地分散过量的PbI2晶体。
2)此外,T6TE显著阻碍了钙钛矿膜的降解和Pb0缺陷的形成。T6TE辅助的PSC在混合Cs+-FA+-MA+钙钛矿中实现了24.27%的功率转换效率(PCE)。大面积(1 cm2)器件的PCE达到21.50%。在相对湿度为40-60%的大气中储存1500小时后,未封装器件仍保持初始PCE的≈85%。
Huayu Bao et.al Columnar Liquid Crystal Enables In-Situ Dispersing of Excess PbI2 Crystals for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202303166