张跃院士团队Matter：石墨炔！突破β-CsPbI3钙钛矿电池的填充因子极限

凭借优异的热稳定性和光电特性，无机CsPbI3钙钛矿材料在光伏器件中具有极大的开发潜力，吸引了越来越多的关注。然而，CsPbI3器件的效率仍落后于混合钙钛矿太阳能电池，主要原因是实际填充因子（FF）与理论值之间存在巨大差距。

由于其优越的热稳定性，无机钙钛矿，特别是CsPbI3，具有广阔的应用前景。然而，由于缺陷状态引起的非辐射复合能量耗散一直是限制钙钛矿太阳能电池发展的技术瓶颈。

在这项研究中，北京科技大学张跃院士和康卓等人引入了石墨炔（graphdiyne（GDY）），一种sp杂化碳框架，以操控CsPbI3钙钛矿晶格。一方面，GDY作为路易斯碱，调节了钙钛矿的结晶过程，从而形成了低缺陷状态密度的高质量薄膜。另一方面，GDY分子在晶粒边界处缓解了由于高温退火引起的CsPbI3钙钛矿薄膜内的晶格应力。

因此，β相CsPbI3 PSC获得了20.49%的冠军PCE，创纪录填充因子83.96%和超高开路电压1.191 V。这项工作提供了一种有效的方法来操控无机钙钛矿的晶格，从而实现高性能光伏

Suicai Zhang, Chenzhe Xu, Wenqiang Fan, Haochun Sun, Feiyu Cheng, Fulong Dai, Zhuojian Liang, Zhuo Kang, Yue Zhang,Sp-hybridized carbon enabled crystal lattice manipulation, pushing the limit of fill factor in β-CsPbI3 perovskite solar cells,Matter,2024,,ISSN 2590-2385,

https://doi.org/10.1016/j.matt.2024.06.047.

(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238524003904)

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