淮工蔣青松ACS：NH?SCN聯(lián)合胍基添加劑協(xié)同優(yōu)化錫鉛PSCs，實現(xiàn)效率與穩(wěn)定性雙重突破！

主要內容

中國淮陰工學院蔣青松與楊瀟團隊在鈣鈦礦光伏材料領域取得突破性進展。針對錫鉛混合鈣鈦礦（FA?.?MA?.?Pb?.?Sn?.?I?）作為串聯(lián)與低帶隙光伏器件核心吸光材料時面臨的快速結晶、Sn2?嚴重氧化等關鍵瓶頸，團隊創(chuàng)新提出"協(xié)同雙添加劑"調控策略。

研究通過引入硫氰酸銨（NH?SCN）與4-胍基苯甲酸鹽酸鹽（GBAC）的復合體系，實現(xiàn)了結晶動力學與缺陷鈍化的雙重優(yōu)化：NH?SCN通過與Sn2?的強配位作用，有效抑制隨機成核，構建出均勻致密的結晶骨架；GBAC則利用其羧酸基團、胍基等多元官能團，同步鈍化碘空位缺陷并阻斷Sn2?氧化路徑，同時通過氫鍵網(wǎng)絡促進大晶粒定向生長。實驗表明，該策略使鈣鈦礦薄膜結晶度提升32%，陷阱密度降低至1.2×101? cm?3，非輻射復合速率顯著抑制。

基于該技術的倒置結構錫鉛鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）展現(xiàn)出優(yōu)異性能：認證效率達20.41%（第三方機構測試），遲滯系數(shù)<0.5%，且在氮氣環(huán)境中連續(xù)運行1500小時后仍保持初始效率的91.3%。研究首次揭示了添加劑分子在結晶前驅體階段的順序協(xié)同作用機制，為開發(fā)高效穩(wěn)定的低帶隙鈣鈦礦光伏器件提供了關鍵理論支撐與技術路徑。

文獻信息

Synergistic Enhancement of Tin–Lead Perovskite Solar Cells Using NH4SCN and Guanidinium-Based Additive for Superior Efficiency and Stability

Zhongqi Xie，Mengyuan Wei，Xiao Yang，Wanjie Yin，Jiawen Tian，Chuanxiang Sheng，Zhihui Wang，Qing-Song Jiang

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.5c17535

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