当前位置:首页 > >>详情

返回

甲脒碘化铅(FAPbI₃)钙钛矿太阳能电池(PSCs)在高效率光伏领域潜力巨大,然而大尺寸甲脒离子(FA+)导致的晶格畸变问题长期未解决。尤其{111}c晶面生长过程中易形成平行于基底的晶内平面缺陷,这些缺陷不仅阻碍电荷垂直传输,还会引发非辐射复合,导致器件的开路电压(VOC)和填充因子(FF)显著降低。鉴于此,2025年2月24日南京工业大学王芳芳教授与武汉理工大学李蔚教授合作在Advanced Materials杂志上发表题为《Radical Molecular Network-Buffer Minimizes Photovoltage Loss in FAPbI₃ Perovskite Solar Cells》的最新研究成果,通过原位聚合自由基分子(ATEMPO)添加剂构建“自由基分子网络缓冲层”,显著抑制FAPbI₃钙钛矿器件的光电压损失,为高性能高稳定性钙钛矿光伏技术提供了新思路。

{111}c晶面为主的钙钛矿薄膜可以显著提升FAPbI₃钙钛矿稳定性,但其形成过程通常伴随高缺陷密度与无序生长。此研究引入了一种可以原位聚合的自由基分子ATEMPO作为添加剂,在钙钛矿薄膜形成过程中,ATEMPO可以优先与{111}c钙钛矿晶面相互作用,引导其生长并聚合形成“自由基分子网络缓冲层”。该网络可以有效缓解FAPbI₃晶格应变、抑制平面内缺陷形成;通过氧化还原介导的跳跃传导增强了电荷传输;同时提供疏水屏障,显著提高了器件的湿度/水稳定性。通过此策略制备出了高质量、{111}c取向的FAPbI₃薄膜,最终实现25.28%的冠军效率,VOC高达1.203 V,能量损失仅0.297 eV,这是已报到的纯FAPbI₃钙钛矿器件的最高VOC之一。此外,基于活性面积12.5 cm²的微型组件实现了21.39%的PCE。该工作为开发高性能、低光电压损失且稳定的钙钛矿太阳能电池开辟了新思路,并为延长器件寿命及解决环境问题提供了可行策略。


主办单位:辽宁优选新能源科技有限公司  辽ICP备2023003043号