中國粉體網(wǎng)訊 鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因廉價的材料成本、易于制備大面積器件以及較高的光電轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點而備受關(guān)注。SnO2具有高透過率,、高電子遷移率,、適宜的能級、良好的紫外輻照穩(wěn)定性和易于低溫加工等特點，是目前n-i-p型PSCs電池常用的電子傳輸材料。然而，它的體相和表面的缺陷【氧空位（VO）,、懸空羥基（-OH）和不飽和配位金屬原子】易引起載流子累積和非輻射復(fù)合損失。此外,，鈣鈦礦中金屬,、鹵素和有機(jī)離子的配位不足也會引起界面化學(xué)反應(yīng)，使得器件的效率和穩(wěn)定性惡化,。因此,，對PSCs埋底界面的優(yōu)化是實現(xiàn)其高效率和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。然而,，由于埋底界面的非暴露特性,，對其進(jìn)行研究和優(yōu)化具有一定的挑戰(zhàn)性。
中國科學(xué)院上海高等研究院開發(fā)了簡單有效的策略,，通過在SnO2納米顆粒中加入草酸甲脒（FOA）來同時抑制SnO2體相和表面缺陷以及鈣鈦礦埋底界面處FA+/Pb2+相關(guān)缺陷,，實現(xiàn)了有效的靶向缺陷鈍化。相關(guān)研究成果以Target Therapy for Buried Interfacial Engineering Enables Stable Perovskite Solar Cells with 25.05% Efficiency為題,，發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上,。
研究發(fā)現(xiàn)，甲脒離子和草酸根離子在SnO2層中均呈縱向梯度分布,，聚集在SnO2/鈣鈦礦埋底界面處,，調(diào)節(jié)鈣鈦礦的晶體生長，降低體相及界面缺陷,，改善鈣鈦礦和SnO2之間的能級匹配,。結(jié)果表明,，F(xiàn)OA處理后的PSCs能量轉(zhuǎn)換效率從22.40%提高到25.05%，同時PSCs的存儲穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也顯著提升,。
該研究為靶向治療埋底界面缺陷,，改善PSCs性能提供了有效途徑。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會,、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金委員會,、深圳市科技創(chuàng)新委員會及山西省科技廳的支持。該研究由上海高研院,、南方科技大學(xué),、香港城市大學(xué)合作完成。
FOA調(diào)節(jié)鈣鈦礦晶體生長,、改善界面能級匹配及降低界面缺陷的示意圖
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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