大多数策略只关注钝化钙钛矿薄膜表面的动态缺陷或单独解决铅泄漏问题,缺乏全面的解决方案。鉴于上述情况,中国科学院刘生忠、陕西师范大学田庆文创新性地将光致变色化合物1,3,3-三甲基吲哚啉酮萘并吡喃嗪(SO)及其光异构化产物(MC)引入到无机钙钛矿太阳能电池(IPSC)中。
本文要点:
1) 在光照射下,利用光异构分子的独特转变特性可以有效地连续钝化动态缺陷。同时,开环MC结构提供了两个锚定位点,与未配位的Pb2+形成稳定的螯合环,从而降低了Pb泄漏的风险。
2) 理论分析和实验结果都表明,MC分子在光照下由于其开放的分子结构而暴露出更多的活性位点,从而与薄膜中的欠配位离子(I-和Pb2+)紧密结合。MC钝化处理显示出22.04%的功率转换效率(PCE),同时还提高了薄膜的疏水性、抗紫外线性和生物相容性。
Tianxiang Zhou et.al Innovative Application of Photochromic Molecules in Inorganic Perovskite Solar Cells: Simultaneous Refinement in Performance and Environmental Sustainability Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202404850