主要內(nèi)容

鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)近年來取得了顯著的進展，主要歸功于提高效率和穩(wěn)定性的各類添加劑。其中，含氟添加劑因其獨特的疏水性、有效的缺陷鈍化和對結(jié)晶過程的調(diào)節(jié)能力而引起廣泛關(guān)注，因此使用具有針對性的結(jié)構(gòu)方法來設(shè)計此類添加劑，可以進一步提高鈣鈦礦太陽能電池性能。

在這篇文章中，中科院化學(xué)所宋延林，鄭州大學(xué)張懿強、張沙沙等人以不同氟烷基鏈長的氟烷基乙烯(CH₂CH(CF₂)_nCF₃,n=3,5,7)作為液體添加劑，研究了氟烷基鏈長對結(jié)晶調(diào)控和缺陷鈍化的影響。研究結(jié)果表明，優(yōu)化F基團的數(shù)量可以有效調(diào)節(jié)添加劑分子內(nèi)的電子云分布。這種優(yōu)化促進FA+和未配位的Pb2+形成強氫鍵和配位效應(yīng)，*終提升晶體質(zhì)量和器件性能。其中**F數(shù)1H,1H,2H-perfluoro-1-hexene(PF₃)的調(diào)制效果更好。基于PF₃的鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了24.05%的效率，并且對濕度和熱波動具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。這項研究說明了在添加劑中定制結(jié)構(gòu)設(shè)計對于實現(xiàn)高性能鈣鈦礦太陽能電池的重要性。

文獻信息

Structure-regulated fluorine-containing additives to improve the performance of perovskite solar cells

Peiya Chen, Xiaoman Bi, Hao Yan, Yingjie Zhao, Yihao Liu, Zhuo Huang, Qian Xiao, Yongpeng Yang, Shasha Zhang*, Yiqiang Zhang* & Yanlin Song*