尽管钙钛矿太阳能电池在实验室规模上具有出色的光伏性能,但混合钙钛矿在空气中会分解,尤其是在高温和潮湿的环境中。因此,通常在干燥/惰性环境中制备高效率的钙钛矿,其具有昂贵的成本且不利于实际应用。
近日,瑞士洛桑联邦理工学院Paul J. Dyson,Cristina Roldán-Carmona,Zhaofu Fei报道了引入1,3-双(4-乙烯基苄基)咪唑氯([bvbim]Cl)作为多功能钝化剂,成功在潮湿的环境条件下制备了高效钙钛矿太阳能电池。
文章要点
1)[bvbim]Cl将钙钛矿前体保留在溶液中,同时在结晶过程中进行自聚合,从而原位形成不溶且高度疏水的交联聚合物。
2)通过在钙钛矿溶液中添加这种离子液体钝化剂,可以有效降低电池制造过程中对水分的敏感性,对于在≈50%相对湿度(RH)下制造的FAMAPbI3电池,其PCE值可达到19.9%。
3)FAMAPbI3电池具有优异的特性,包括:i)高疏水性,ii)高配位能力,iii)交联能力在单个分子中的一体化组合,保护了钙钛矿与水的相互作用,有利于更容易的制造和形成更坚固的材料。
Rui Xia, et al, An Efficient Approach to Fabricate Air-Stable Perovskite Solar Cells via Addition of a Self-Polymerizing Ionic Liquid, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202003801
https://doi.org/10.1002/adma.202003801