19.61% PCE！多功能二元羧酸分子助力碳基可印刷介观PSCs|pce|介观|太阳能电池|改性|结晶|羧酸|钛矿

主要内容

可印刷介观钙钛矿太阳能电池（p-MPSCs）具备制备工艺简单、成本低廉且易于规模化制备等突出优势，但三层介观结构形成的三维互穿网络，会增加钙钛矿结晶调控难度，易引入大量缺陷。针对这一问题，桂林电子科技大学张坚、DongjieWang等人开展相关研究，引入多功能二元羧酸分子2,5-呋喃二甲酸（FDCA），对三层介观结构内部的钙钛矿结晶过程进行调控。

FDCA分子中对称分布的羧基可作为路易斯碱，钝化低配位铅离子，有效抑制非辐射复合；同时，FDCA与钙钛矿之间形成强相互作用，可适度减缓钙钛矿过快的结晶速率，推动钙钛矿薄膜在三层介观结构中致密填充并实现高质量生长。这种协同调控作用，不仅显著提升钙钛矿薄膜结晶度、降低缺陷态密度，还优化了钙钛矿/碳电极界面的能级匹配关系。

实验结果表明，经FDCA改性的p-MPSCs光电转换效率（PCE）由对照组的18.17%显著提升至19.61%；此外，未封装的改性器件在常温空气环境（25±5℃、相对湿度40±5%）下存放100天后，仍可保持初始效率的90%以上，展现出优异的长期存储稳定性。综上，张坚、DongjieWang等人的研究，为开发可提升可印刷介观钙钛矿太阳能电池性能的有机小分子添加剂，提供了重要的理论与实验指导。