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廣工丁黎明small：利用雙有機(jī)鉀鹽進(jìn)行全方位OMP，實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定PSCs

發(fā)表時(shí)間：2025-11-10 10:05

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文獻(xiàn)信息

盡管鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域已取得顯著進(jìn)展，然而其缺陷態(tài)問(wèn)題依舊是制約電池效率與穩(wěn)定性進(jìn)一步提升的關(guān)鍵瓶頸。在此背景下，廣東工業(yè)大學(xué)丁黎明教授、吳華林特聘副教授和張曉利副教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，**匠心地提出了一種全方位、多類型的缺陷鈍化策略。

該團(tuán)隊(duì)通過(guò)將兩種有機(jī)鉀鹽——4 - 甲酰苯基三氟硼酸鉀與丙基黃原酸鉀，分別引入鈣鈦礦前驅(qū)體和界面層中，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)鈣鈦礦材料體相、表面以及整個(gè)界面區(qū)域各類缺陷的全面鈍化。具體機(jī)制為，有機(jī)陰離子基團(tuán)中的高電負(fù)性官能團(tuán)，不僅能夠與帶正電的甲脒離子（FA?）形成氫鍵，還可作為典型的路易斯堿，對(duì)未配位的Pb2?缺陷起到穩(wěn)定作用。與此同時(shí)，游離的鉀離子（K?）通過(guò)與碘離子結(jié)合，有效抑制了內(nèi)部離子遷移，進(jìn)而全面消除了導(dǎo)致器件中非輻射復(fù)合的各種缺陷。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用該策略的器件取得了極為出色的性能表現(xiàn)。其光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）高達(dá)25.78%，遲滯現(xiàn)象幾乎可以忽略不計(jì)，開(kāi)路電壓損失約為349毫伏。尤為突出的是，得益于疏水界面保護(hù)和全面的缺陷消除，所得器件展現(xiàn)出了優(yōu)異的穩(wěn)定性。在85℃下連續(xù)承受熱應(yīng)力1100小時(shí)后，仍能保持初始PCE的88.7%；在40±5%相對(duì)濕度環(huán)境下老化1400小時(shí)后，依舊能保持初始PCE的86.8%。

綜上所述，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出的全方位多類型缺陷鈍化（OMP）策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鈣鈦礦材料不同區(qū)域各類缺陷的有效鈍化。經(jīng)OMP處理后，界面非輻射復(fù)合和內(nèi)部離子遷移得到顯著抑制，器件不僅實(shí)現(xiàn)了高達(dá)25.78%的**光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）和25.35%的穩(wěn)定功率輸出，開(kāi)路電壓損失約為349毫伏且遲滯現(xiàn)象可忽略不計(jì)，還展現(xiàn)出了優(yōu)異的濕度和熱穩(wěn)定性。該策略為高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的實(shí)現(xiàn)提供了全新的視角和有益的參考。

文獻(xiàn)信息

Omnidirectional Multi-Type Defect Passivation Enables Efficient and Stable Perovskite Solar Cells via Dual Organic Potassium Salts

Chuangping Liu, Xuequan Yang, Haiting Tan, Hualin Wu, Zimin Zhang, Jiangping Xing, Qinghua Cao, Gangsheng Zhou, Xijie Qiu, Hao Li, Haoxin Wen, Xiaoli Zhang, Liming Ding

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202511139

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