青岛科技大学蒋晓庆最新Angew: 了解氟基团在钙钛矿太阳能电池钝化缺陷中的作用

28 09月 2023

2023-09-28 09:27

在钝化剂中引入氟基团对于增强钙钛矿薄膜的缺陷钝化效果起着重要作用，这通常归因于F与缺陷态的直接相互作用。然而，忽略了负电性F与同一分子中富电子钝化基团之间的相互作用，这可能影响钝化效果。鉴于此，2023年9月21日青岛科技大学蒋晓庆&周忠敏&中科院大连化物所郭鑫&中科院青岛生物能源与过程研究所逄淑平于Angew刊发了解氟基团在钙钛矿太阳能电池钝化缺陷中的作用的研究成果，这种相互作用可以改变钝化基团周围的电子云分布，从而改变它们与缺陷位点的协调。通过比较两种氟化分子七氟丁胺(HFBM)和七氟丁酸(HFBA)，研究发现HFBM中的F/-NH2相互作用强于HFBA中的F/-COOH相互作用，导致HFBM的钝化能力弱于HFBA。因此，基于HFBA的钙钛矿太阳能电池的效率为24.70%，并且具有出色的长期稳定性。此外，基于HFBA的大面积钙钛矿组件(14.0 cm2)的效率达到21.13%。该工作提供了深入了解F基团在影响钙钛矿薄膜钝化效果中的未意识到的作用。