钙钛矿太阳能电池 (PSC) 为当前的光伏技术提供了一种高效、廉价的替代方案,并有可能通过高通量涂层方法进行制造。然而,商业规模的金属卤化物钙钛矿溶液加工面临的挑战包括使用有害溶剂、维持受控大气条件的成本以及 PSC 在运行过程中固有的不稳定性。
在这里,牛津大学Henry J. Snaith通过引入高挥发性、低毒性、生物可再生溶剂系统来制造一系列 2D 钙钛矿,以应对这些挑战,将其用作高效前体相,随后转化为 α-甲脒三碘化铅 (α-FAPbI3),并在环境条件下进行完全加工。
文章要点
1)利用α-FAPbI3 的 PSC 在光照和高温 (ISOS-L-2) 和“湿热”(ISOS-D-3) 应力下可重复表现出显着的稳定性,超越了其他最先进的钙钛矿组合物。
2)这种增强是 2D 前体相结晶路线的结果,该路线同时避免了残留低挥发性溶剂(如 DMF 和 DMSO)的滞留,并降低了材料中 FA+ 的降解速度。
3)研究结果强调了初始结晶过程在确定钙钛矿材料的操作稳定性方面的关键作用,并且尽管 α 相具有固有的亚稳态,但纯 FA+ 基钙钛矿仍具有竞争力的稳定性。
参考文献
Gallant, B.M., Holzhey, P., Smith, J.A. et al. A green solvent enables precursor phase engineering of stable formamidinium lead triiodide perovskite solar cells. Nat Commun 15, 10110 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-54113-4
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54113-4