陷阱介导的非辐射电荷复合对金属卤化物钙钛矿太阳能电池 （PSC） 的高效和稳定性构成了重大障碍。利用分子官能团和钙钛矿缺陷之间的相互作用作为表面缺陷钝化策略是应对这一挑战的常用方法。然而，挑战在于开发一种能够有效抑制和钝化不同带电缺陷的综合分子。
本研究陕西师范大学苟婧和中科院刘生忠等人探索了一种多功能有机盐新斯的明甲基硫酸盐 （NMS），以精细调节钙钛矿薄膜的结晶，从而最大限度地减少缺陷和钝化表面缺陷。NMS 的 C═O 和 S═O 与 Pb2+ 配位，而 S═O 的氧原子通过氢键 （O∙∙∙H─N） 与 FA+ 相互作用。涉及 S─O− 与 Pb2+ 离子和 ─N（CH3）3+ 与负卤化物离子的相互作用主要是静电相互作用。
因此，通过 NMS 处理，延迟了钙钛矿薄膜的结晶过程，优化了能级，并有效地钝化了表面缺陷。这导致缺陷密度显着降低，钙钛矿能级的对齐得到改善，从而增强了器件内的载流子转移和提取。因此，实现了 24.95% 的稳定功率转换效率 （PCE）。即使在 50 d 后，该装置仍保持其环境稳定性，保持 89.39%。
X. Ma, X. Yang, M. Wang, R. Qin, D. Xu, C. Lan, K. Zhao, Z. Liu, B. Yu, J. Gou, S. F. Liu, Comprehensive Passivation on Different Charged Ions and Defects for High Efficiency and Stable Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2024, 2402814.
https://doi.org/10.1002/aenm.202402814
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