純碘化物FA基鈣鈦礦是最有前途的光伏吸光材料之一。然而,F(xiàn)A基鈣鈦礦中高密度的表面缺陷和不穩(wěn)定的有機(jī)成分不僅降低了效率,還損害了運(yùn)行穩(wěn)定性。鑒于此,2025年5月2日蘇州大學(xué)寧為華&浙江大學(xué)王勇于AEM刊發(fā)合理設(shè)計(jì)分子鈍化劑以減輕表面缺陷并穩(wěn)定鈣鈦礦光伏電池中的有機(jī)陽(yáng)離子的研究成果,本文報(bào)道了一種合理的分子設(shè)計(jì)策略,以優(yōu)化吡嗪基鈍化分子的電子結(jié)構(gòu)和空間位阻,從而獲得穩(wěn)定的FA基鈣鈦礦光伏。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,吡嗪可以有效地鈍化正電荷缺陷,盡管其功效受到低電子云密度和空間位阻不足的限制。在吡嗪環(huán)中引入甲基可以有效地微調(diào)鈍化分子的電子結(jié)構(gòu)和空間性質(zhì)。用三甲基完全取代吡嗪上的氫原子實(shí)現(xiàn)了電子調(diào)控和空間效應(yīng)之間的最佳平衡。優(yōu)化后的吡嗪基鈍化分子通過(guò)增強(qiáng)吡嗪環(huán)與鈣鈦礦之間的結(jié)合親和力,顯著提高了缺陷鈍化效果,同時(shí)通過(guò)加強(qiáng)氫鍵作用來(lái)穩(wěn)定FA+陽(yáng)離子。最終,優(yōu)化后的FA基器件效率達(dá)到25.93%,未封裝的器件在25°C氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行1000小時(shí)最大功率點(diǎn)測(cè)試后,仍保留了初始效率的94%。
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