添加剂工程已成为增强钙钛矿太阳能电池性能的主要方法。具有定制配置的供体-π-受体(D-π-A)染料已被证明是一种可行且有效的策略。鉴于此,2025年2月11日福建农林大学欧阳新华于Angew刊发调制硫代噻唑烷衍生物的π桥用于钝化n-i-p钙钛矿太阳能电池中的双边界面和晶粒边界的研究成果,介绍了两种不对称的D-π-A染料,分别称为TZR和TNR。这些染料的设计和合成具有相同的空穴和电子传输骨架,但具有不同的π桥基团。它们被掺入PbI2的前体溶液中,以促进钙钛矿薄膜形成过程中界面和晶界(GB)的原位钝化。这些染料有效地穿透了埋层和上层界面,从而可以钝化源自晶界和两个界面的缺陷。这显著减少了缺陷,同时增强了电荷传输性能。值得注意的是,TZR中由苯并[1,2,5]-噻二唑组成的π桥包含来自氮和硫原子的未配对电子。实现了令人印象深刻的25.11%的功率转换效率。这一性能显著超过了基于TNR和原始器件的性能,后者的效率分别为24.47%和22.88%。此外,观察到未封装器件的稳定性显著提高,这归因于D-π-A染料的卓越疏水性。这项研究为通过精心的分子设计实现高性能钙钛矿太阳能电池提供了宝贵的见解。
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