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大多数策略仅关注钙钛矿薄膜表面动态缺陷的钝化或单独解决铅泄漏问题,缺乏综合性的解决方案。

鉴于此,陕西师范大学田庆文和中科院刘生忠等人创新性地将光致变色化合物1,3,3-三甲基吲哚啉纳弗tho噻唑(SO)及其光异构化产物(MC)引入无机钙钛矿太阳能电池(IPSCs)中。在光照下,光异构分子的独特转变特性被用来有效且持续地钝化动态缺陷。同时,开环的MC结构提供了两个固定位点,与低配位的Pb²⁺离子形成稳定的配位环,从而减少了铅泄漏的风险。理论分析和实验结果均表明,MC分子在光照下由于其开放的分子结构暴露出更多的活性位点,因此能够紧密结合薄膜中的低配位离子(I⁻和Pb²⁺)。MC钝化处理不仅展现出令人印象深刻的光电转换效率(PCE)为22.04%,还提高了薄膜的疏水性、抗紫外线性和生物相容性。

这一方法不仅为提升无机钙钛矿太阳能电池(IPSCs)的性能和稳定性提供了新的思路,也为推动其在环境友好性和可持续发展方面的发展迈出了重要一步。

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Zhou, W. Zhao, Z. Wang, R. Li, X. Feng, Y. Du, L. Liu, J. Zhang, G. Yin, K. Wang, H. Yu, Y. Liu, Q. Tian, S. (Frank) Liu, Innovative Application of Photochromic Molecules in Inorganic Perovskite Solar Cells: Simultaneous Refinement in Performance and Environmental Sustainability. Adv. Energy Mater. 2024, 2404850.

https://doi.org/10.1002/aenm.202404850

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