埋底界面处的卤化物相关缺陷不仅会导致非辐射复合,而且会严重损害钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。鉴于此,2024年10月24日重庆大学臧志刚于AM刊发碘化物管理和取向结晶调节全空气制备高性能钙钛矿太阳能电池的研究成果,本文提出了一种自下而上的一体化改性策略,即在埋底界面引入多位点抗氧化剂麦角硫因(EGT)来管理碘离子并操纵结晶动力学。研究结果表明,EGT不仅可以钝化未配位的Sn4+/Pb2+缺陷,还可以牢固地锚定碘离子并抑制其氧化为I2。此外,EGT的改性增强了钙钛矿的取向结晶,改善了载流子动力学,并释放了残余应力。因此,优化的全空气处理器件(Rb0.02(FA0.95Cs0.05)0.98PbI2.91Br0.03Cl0.06) 实现了25.13%的显著功率转换效率,这是在空气中制造的器件中报告的最高值之一,同时还具有1.191 V的超高开路电压和84.9%的填充因子。优化的无封装器件在ISOS协议下表现出很强的湿度、热和运行稳定性。具体来说,在模拟AM1.5照明下经过1512小时的热老化后,器件的初始效率保持在90.12%,在模拟AM1.5照明下经过930小时的连续最大功率点跟踪 (MPPT)后器件的初始效率保持在90.14%。
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