自2012年首次发表有关效率约10%的固态钙钛矿太阳能电池(PSC)以来,钙钛矿光伏电池迅速增长。尽管功率转换效率(PCE)有了巨大的飞跃,但尽管在材料和设备稳定性方面取得了长足进步,但稳定性仍然是一个问题。韩国成均馆大学Nam-Gyu Park等人提出了一种“独特”方法来提高钙钛矿的水稳定性。
本文要点
1)采用亲水的2-氨基乙醇氢碘化物(2AEI)或4-氨基-1-丁醇氢碘化物(4ABI)对钙钛矿薄膜进行表面处理。由于水分子被亲水性层吸收,后处理的亲水性材料有效地保护了钙钛矿层下面的水分。在约20%的相对湿度下储存1000小时后,处理的器件保留超过90%的初始PCE,而未经处理的钙钛矿层的降解速度更快。
2)发现表面锚定的亲水性材料可同时改善PCE,其值达到23.25%,这是由于通过钝化表面缺陷而降低了陷阱态分布。
Chunqing Ma et al. Paradoxical Approach with a Hydrophilic Passivation Layer for Moisture-Stable, 23% Efficient Perovskite Solar Cells,ACS Energy Lett. 2020.
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c01848