福建物构所钙钛矿太阳能电池研讨获发展

缺点钝化是进步钙钛矿太阳能电池光电转化功率与稳定性的有用办法。路易斯碱是钙钛矿太阳能电池常用的钝化添加剂之一，被界说具有C=O、S=O、P=O、-CN等吸电子官能团的有机小分子，是给予外界电子的电子对供体。在传统的路易斯碱上添加质子官能团(-OH、-NH等)的分子显现出比纯路易斯碱更高效的钝化效果，但其具体的效果机理尚未被研讨与证明。理论核算证明，外表活性氧(超氧离子O2-)对钙钛矿薄膜与器材的稳定性构成危害，而现在几乎没有针对防备超氧降解钙钛矿进程的钝化分子的相关试验研讨。

中国科学院福建物质结构研讨所功用纳米结构设计与拼装/福建省纳米资料要点试验室研讨员高鹏将路易斯碱官能团与质子官能团于聚芳香共轭分子上进行组合，得到纯路易斯碱系统分子9CN-PMI与路易斯碱/质子系统分子4OH-NMI，并将其引进到钙钛矿前驱体溶液中，制备出钝化之后的钙钛矿薄膜与器材。对两种不同类型分子的表征比照显现，具有路易斯碱/聚芳香共轭/质子结构的分子4OH-NMI可起到更优异的化学钝化(Chemical passivation)效果，其所具有的C=O/-OH官能团系统能够有用钝化正负电荷缺点与铅团簇，钝化剂的-OH能够经过氢键与I-彼此效果，然后促进C=O基团与反位Pb2+缺点的彼此结合，使钝化效果最大化。理论核算与稳定性测验证明，4OH-NMI具有愈加明显的能带钝化(Energetic passivation)效果，即钝化分子发生良性的中心能隙态，该能隙态坐落O2发生的电子圈套态之上，能够抢在O2之前捕获钙钛矿上的光激起电子，防止超氧离子的构成，然后进步钙钛矿器材的稳定性。此外，研讨还发现，4OH-NMI与9CN-PMI的参加能够进步钙钛矿前驱体溶液的粘度，然后明显添加钙钛矿膜的厚度以完成更高的光搜集功率。4OH-NMI钝化后的钙钛矿电池功率达23.7%，且表现出优异的稳定性。

相关研讨成果宣布在Advanced Materials上。

缺点态密度，非辐射复合，外表描摹的相关表征;稳定性测验及超氧理论核算