基于钙钛矿的甲基铵卤化物太阳能电池已经证明效率高达25.2%,突出了其作为硅太阳能电池技术的廉价和可溶液加工替代品的潜力。对水分,紫外线照射,热和钙钛矿层及其各种器件界面的稳定性较差,限制了该材料在户外应用中的商业可行性。犹他大学Kieber‐Emmons和Luisa Whittaker‐Brooks团队研究了当金属卤化物钙钛矿晶体与烷基或π-共轭硼酸小分子(-B(OH)2)交联时诱导的氢键相互作用的作用,并在连续光照射和湿气暴露下研究交联的钙钛矿晶体。研究表明,烷基或π-共轭交联分子之间相互作用的起因是由于交联剂的-B(OH)2末端基团与钙钛矿[PbI6]4-八面体的I之间的氢键作用。而且,这种相互作用影响钙钛矿层对湿气和紫外线照射的稳定性。在黑暗和光照条件下,形态和结构分析以及作为老化函数的IR研究表明,π-共轭硼酸分子是钙钛矿晶体比它们的烷基对应物更有效的交联剂,因此赋予光和水分降解更好的稳定性。
Nimens, W. J., Lefave, S. J., Flannery, L. , Ogle, J. , Smilgies, D. , Kieber‐Emmons, M. T. and Whittaker‐Brooks, L. (2019), Understanding Hydrogen Bonding Interactions in Crosslinked Methylammonium Lead Iodide Crystals: Towards Reducing Moisture and Light Degradation Pathways. Angew. Chem. Int. Ed.. doi:10.1002/anie.201906017
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201906017