甲基铵氯化物(MACl)的热力学去质子化对基于甲酰胺(FA+)的钙钛矿质量产生了多种不利影响,限制了倒置钙钛矿太阳能电池(IPSCs)的效率和稳定性。

在此,成都理工大学Yuwei Duan和Qiang Peng等人提出了一种新的添加剂策略,通过将甲基氨基甲硫代甲酸氯(MCH)引入钙钛矿前驱体中,MCH与MACl发生鸟嘌呤化反应,形成甲基取代的鸟氨酸(MSG)中间体。MSG随后可与未配位的Pb2+结合,原位形成二维(2D)钙钛矿,从而促进三维(3D)钙钛矿的生长和结晶,具有更高的结晶度、更低的缺陷态密度和更优的稳定性。最终,经过MCH处理的小面积(0.09 cm²)IPSC实现了令人印象深刻的26.81%的光电转换效率(PCE)(经认证为26.02%),这是迄今为止报告的最高PCE之一。大面积MCH处理器件(1.00 cm²)也获得了24.36%的高PCE。

此外,未封装的MCH处理器件在空气和氮气氛围中85°C老化1200小时后,分别保持了91.95%和97.06%的初始效率。封装后的MCH处理器件在空气中连续追踪最大功率点1200小时后保持了94.25%的初始效率。

Zhuang Xie, Yuwei Duan, Minghui Cheng, Yong Li, Zhike Liu, Hongxiang Li, Yu Chen, Zhigang Zang, Shengzhong Liu, Qiang Peng, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202419070.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202419070

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