AFM：氟官能化有机间隔物在3D MAPI钙钛矿太阳能电池缺陷钝化和低维相形成中的作用

有机-无机卤化物钙钛矿（OIHP）的广泛应用仍然面临着减轻水分引起降解的主要障碍。集成有机间隔物作为缺陷钝化促进剂以及低维相（LDP）的形成是提高光伏（PV）中3D甲基铵碘化铅（MAPI）效率和鲁棒性的有效方法。近日，慕尼黑大学Tayebeh Ameri、诺瓦戈里奇大学Saim Emin等人使用3,5-二氟苯-1-碳酰亚胺碘化物（2F）、4-（三氟甲基）苯-1-碳酰胺碘化物（3F）和2,3,4,5,6-五氟苯-1-甲酰亚胺碘化物（5F）有机间隔物作为3D/LDP OIHP太阳能电池中钝化层的甲脒阳离子（FA+）。

有机间隔物中氟原子的位置和数量改变了钙钛矿的光电特性，增强了疏水性，促进了LDP的形成，增加了偶极矩，从而促进了电荷分离过程。光伏性能分析表明，3F处理的3D/LDP器件实现了19.22%的最高效率。

实验结果和密度泛函理论（DFT）研究将3F改性器件的更高性能归因于有效的LDP形成、钙钛矿表面和晶界缺陷态的增强钝化、间隔物中最高的偶极矩和最低的带隙。稳定性测试表明，在1000小时后，3F和5F改性的3D/LDP OIHP器件保持了其初始效率的85%以上。

Ali Semerci et.al The Role of Fluorine-Functionalized Organic Spacers for Defect Passivation and Low-Dimensional Phase Formation in 3D MAPI Perovskite Solar Cells Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202423109

https://doi.org/10.1002/adfm.202423109

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