对于基于NiOₓ的反型钙钛矿太阳能电池(PSCs),界面工程至关重要,然而大多数钝化措施仅关注界面,而忽略了钙钛矿体相。
基于此,2025年3月24日,吉林大学XianZhao Wang等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Achieving Buried Interface/Bulk Synergistic Passivation via Chlorophyll Derivative for Efficient Inverted Perovskite Solar Cells》的研究论文。
在本工作中,作者合成了一种稳定的自由基叶绿素衍生物——含有氨基酸末端的血叶绿素(丝氨酸吡咯叶绿素a,SPPa),并将其三氟乙酸盐和盐酸盐(SPPaX;X = TFA、HCl)引入NiOₓ/钙钛矿界面。
由于在N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中具有高溶解性,SPPaX可以通过前驱体扩散到钙钛矿中。
插入SPPaX可以优化界面能带弯曲,最小化界面缺陷,同时SPPaX提供的生长位点有助于形成高质量的钙钛矿薄膜,减少晶格应变并提高晶体取向。
此外,扩散到钙钛矿中的SPPaX分子改善了钙钛矿的结晶过程,并减少了钙钛矿薄膜的内部缺陷。
因此,分布在钙钛矿中的SPPaX在钙钛矿薄膜的体相和埋底界面实现了体相/界面协同钝化效果。
SPPaTFA改性的PSCs实现了25.54%的最高光电转换效率,并在光和热应力下展现出优异的长期稳定性。
Achieving Buried Interface/Bulk Synergistic Passivation via Chlorophyll Derivative for Efficient Inverted Perovskite Solar Cells,Angew. Chem. Int. Ed.,2025. https://doi.org/10.1002/anie.202504304
