由于具有可调带隙、高光吸收系数和优异的电荷载流子传输特性等有利特性，透镜材料有望成为新一代光伏材料。迄今为止，钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的功率转换效率 (PCE) 已达到 >26%，因此越来越受到光伏界的关注。最先进的 PSC 是通常采用低温溶液法制备，这是一种高通量、低成本的工业化工艺。然而，通过这种快速低温方法制备的钙钛矿薄膜往往含有大量的界面缺陷。与体缺陷相比，界面缺陷由于其密度明显更高，对器件的性能更加不利。这些界面缺陷可能导致显着的非辐射复合损失，构成了接近肖克利-奎瑟定律的关键障碍]此外，这些界面缺陷会促进PSCs的降解，这是实现PSCs产业化必须解决的问题。

来自中国科学院上海我爱线报网每日持续更新海量各大内部创业教程光学精密机械研究所的学者开发了一种简洁而高效的原位双界面钝化策略，采用1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲烷磺酸盐（MS）作为前驱体添加剂。在钙钛矿结晶过程中，MS 可以通过与二氧化锡的沉淀向下富集，也可以通过晶格挤压向上聚集。这些自组装的 MS 物质在钝化缺陷界面方面发挥了重要作用，从而减少了非辐射重组损耗，提高了电荷萃取的效率。因此，PCE 大于 25%（认证 PCE 为 24.84%），长期储存和光热稳定性也得到大幅提高。这一策略为界面钝化提供了宝贵的见解，并为 PSC 的产业化带来了希望。相关工作以题为“In Situ Dual-Interface Passivation Strategy En我爱线报网每日持续更新海量各大内部创业教程ables The Efficiency of Formamidinium Perovskite Solar Cells Over 25%”的研究性文章发表在Advanced Materials。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307855

图 1. a, 退火前的 TOF-SIMS 深度剖面图 b, 退火后的 TOF-SIMS 深度剖面图 c, 典型钙钛矿器件的横截面 HAADF-STEM 图像和显示在钙钛矿/二氧化锰界面上获得的多层膜的 HR-TEM 图像。

图 2. a和b，对照薄膜的顶视扫描电镜图像和横截面扫我爱线报网每日持续更新海量各大内部创业教程描电镜图像；d和e，目标薄膜的顶视扫描电镜图像和横截面扫描电镜图像；c和f，对照薄膜和目标薄膜（埋入界面）的GIWAXS 图谱；g，对照薄膜和目标薄膜的 XRD 图谱；h，沉积在 ITO 玻璃基底上的对照薄膜和目标薄膜的紫外/可见吸收光谱。i，对照薄膜和目标薄膜的稳态 PL 光谱。插图显示了器件结构和入射激光方向。j 和 k，对照薄膜和目标薄膜（顶部界面）的 PL 图谱。

图 3. a、最佳控制器件和目标器件的 J-V 曲线。b、控制器件和目标器件的PCE 分布框图。c、控制器件和目标器件的 EQE 光谱和集成光电流。d、控制器件和目标器件在氮气环境下的存储稳定性。e、控制器件和目标器件在 85我爱线报网每日持续更新海量各大内部创业教程℃ 和氮气环境下连续 AM 1.5G 照射条件下的光热稳定性（P3HT 用作空穴传输层）。

图 4. a和b，FAPbI3(001)埋层和顶层界面上 MS 种类的电荷密度差异。黄色表示电子积聚，青色表示电子耗尽。

图 5. a，黑暗条件下对照器件和目标器件的莫特-肖特基图；b，对照器件和目标器件的 tDOS 曲线；c，对照器件和目标器件中陷阱密度的 DLCP 测量空间和能量映射结果；d，对照器件和目标器件的 VOC 与光照强度之间的关系；e，不同基底上的 PSC 和钙钛矿薄膜的PLQY 结果。从左到右依次为：玻璃上的钙钛矿薄膜（Pero）、SnO2 上的钙钛矿薄膜（SnO2/Pero）和 PSC。我爱线报网每日持续更新海量各大内部创业教程

退火时，MS可以通过附着SnO2向下富集，也可以通过钙钛矿晶格挤压向上聚集。这种MS策略不仅可以调节结晶比例以产生高质量的晶体，而且还可以钝化双界面，有效抑制界面深层缺陷。结果，光电转换效率 (PCE) 达到 25.12%（认证PCE 为 24.84%），开路电压约为 1.19V。此外，掺入MS制备的钙钛矿太阳能电池（PSC）更加稳定，在T98下表现出1000h的储存稳定性和在T92下>500h的光热稳定性。这些发现为开发类似的双界面钝化方法提供了宝贵的见解，可以显着简化工艺流程并促进高 PCE PSC 的商业化。（文:SSC）

本文来自微信公众号“材料科学与工程”。欢迎转载请联系，未经许可谢绝我爱线报网每日持续更新海量各大内部创业教程转载至其他网站。