利用配位化合物调控晶界功能提升理想禁带宽度钙钛矿太阳能电池性能

yuxiang

目前，最高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池吸光层材料的禁带宽度都高于理想单结太阳能电池的理论值1.3eV, 这大大限制了其光电转化效率的提升空间。禁带宽度在1.2eV-1.3ev的铅-锡混合钙钛矿材料的出现可最大化的利用太阳光谱。然而，二价锡极易氧化，其物理与化学性质难以在非惰性环境下保持，是导致这类材料光电转化效率和稳定性低的主要原因。

近日，美国布朗大学Yuanyuan Zhou教授和Nitin. P. Padture教授（共同通讯作者）在Advanced Energy Materials上发表了题为“Lewis-Adduct Mediated Grain-Boundary Functionalization for Efficient Ideal-Bandgap Perovskite Solar Cells with Superior Stability”的研究论文，该工作将一种低融点的配位化合物SnF2▪3FACl 掺入到前驱体溶液中，成膜后这种化合物在晶界处形成连续的SnF2钝化网络，高浓度的二价锡聚集在晶界处形成还原性环境，有效阻止了铅-锡混合材料的氧化。通过这种方法组装的具有理想禁带宽度的太阳能电池的光电转化效率为15.8%，且稳定性得到了提升。布朗大学访问博士生Yingxia Zong和东京大学博士后Zhongmin Zhou为并列第一作者。

文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201800997