利用分子调节剂来降低钙钛矿材料表面和晶界的缺陷密度已被证明是提高钙钛矿太阳能电池（PSCs）光伏性能和器件稳定性的有效途径。

有鉴于此，瑞士洛桑联邦理工学院Michael Grätzel，Hong Zhang报道了使用冠醚来调节杂化钙钛矿，以实现钝化配位不良的金属或有机阳离子缺陷。

文章要点

1）研究人员首先以氯苯为抗溶剂，通过一步法制备了双阳离子、双卤化物、FA_0.97MA_0.03PbI_2.97Br_0.03钙钛矿层（FA⁺=甲脒=CH(NH₂)²⁺；MA+=甲铵=CH₃NH₃⁺)，并将其沉积在介孔TiO₂（MP-TiO₂）层上。然后研究了两种冠醚（18C6和DB18C6）对钙钛矿薄膜的调制作用。然后通过固体核磁共振、ATR-FTIR、XPS等表征技术以及密度泛函(DFT)计算，进一步研究了冠醚调制的钙钛矿薄膜。

2）基于对PL、PLQY和器件性能测量的协同评估得出的定量结果显示，冠醚表面调制降低了吸收体/空穴传输材料界面的陷阱态密度，从而极大地抑制了由于非辐射复合造成的太阳能电池性能40%的损失。

3）结果表明，冠醚调制的PSC具有更高的运行稳定性和超过23%的功率转换效率。此外，研究人员通过TRPL测量分析发现，冠醚处理在钙钛矿和HTL之间构建了一个很小的电荷传输屏障，这为通过改进材料设计进一步提高该界面的性能留下了空间。

这项工作为提高钙钛矿型光电子器件的性能和稳定性开辟了一条新的途径。

Tzu-Sen Su, et al, Crown Ether Modulation Enables over 23% Efficient Formamidinium-Based Perovskite Solar Cells, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c08592

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c08592