钙钛矿缺陷的靶向钝化是含官能团添加剂设计的首要考虑因素。然而,官能团中电子结构的精确调控以及电子构型与钙钛矿太阳能电池(PSC)性能之间的构效关系仍需探索。
近日,陕西师范大学刘生忠教授,Dapeng Wang选择带有-NH2 (HNCLP) 和-F (HFCLP) 端基的5-氯-2羟基吡啶衍生物来实现推挽电子结构构型。
文章要点
1)密度泛函理论表明,与HFCLP相比,给电子末端为-NH2的HNCLP具有较长的偶极矩,固定了间隙I3-,且吡啶的N侧具有高密度电子云,能够对欠配位的Pb2+进行强钝化离子。
2)实验结果证实,电子构型优化的HNCLP具有很强的钝化能力,极大地抑制了钙钛矿吸收体的非辐射复合,随着光生载流子的提取和转移过程,显着提高了薄膜晶体质量。
3)含有HNCLP的PSC表现出24.47%的显着效率,HNCLP有助于增强钙钛矿薄膜的防潮性和器件的存储稳定性。
参考文献
Can Zheng, et al, 5-Chloro-2-Hydroxypyridine Derivatives with Push-Pull Electron Structure Enable Durable and Efficient Perovskite Solar Cells, Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202301302
https://doi.org/10.1002/aenm.202301302