Angew：26.66%效率！双配体调控实现均匀阳离子-阴离子分布的高效稳定钙钛矿太阳能电池

虽然已知脒类配体能显著增强钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的缺陷钝化作用，但其通过协同调控阳离子-阴离子分布来改善钙钛矿薄膜均匀性的作用尚未被探索。

本文中，昆明理工大学王华、祝星、陈聪、陈江照和河北工业大学陈聪等人展示了一种利用吡啶-2-甲脒盐酸盐（PCH）和吡啶-2,6-二甲脒二盐酸盐（PBD）的双配体策略，实现了均匀的阳离子-阴离子分布，从而制备出高性能PSCs。这些双配体添加剂均匀分布于钙钛矿体相中，通过其吡啶和脒基团同时钝化Pb²⁺和FA⁺离子，并利用氢键稳定I⁻离子，从而增强了薄膜中阴阳离子的均匀性。采用真空闪蒸辅助溶液法制备的PBD钝化薄膜，其优化后的均匀性使器件实现了26.66%的光电转换效率（认证效率26.33%）。值得注意的是，在运行条件下（60°C，N₂气氛）连续进行1100小时最大功率点跟踪（MPPT）后，这些器件仍保持初始效率的90%以上。

该效率值位列目前已报道的钙钛矿太阳能电池最高效率之一。我们的研究结果表明，实现均匀的阳离子-阴离子分布对于设计有效钝化剂至关重要，从而同时提升PSCs的光电转换效率和运行稳定性。

文章亮点：

1. 双配体协同钝化：PCH与PBD通过吡啶与脒基团分别与Pb²⁺、FA⁺配位，并结合氢键稳定I⁻，实现多缺陷协同钝化与离子分布均匀化。

2. 创纪录高效率与高稳定性：PBD钝化器件最高效率达26.66%（认证26.33%），并在60°C连续运行1100小时后仍保持90%以上初始效率，高温储存（85°C）1200小时亦表现优异。

3. 结晶与结构调控：添加剂延缓结晶过程，增大晶粒尺寸，释放晶格应力，显著降低缺陷态密度，提升薄膜纵向均匀性与界面接触质量。

Dual-Ligand Regulation of Homogeneous Cation–Anion Distribution Enables Efficient and Stable Perovskite Solar Cells

Kunpeng Li, Zuolin Zhang, Xinlong Zhao, Tao Wang, Zhishan Li, Huicong Zhang, Dongfang Li, Fashe Li, Yuling Zhai, Hua Wang, Xing Zhu, Cong Chen, Jiangzhao Chen, Tao Zhu

https://doi.org/10.1002/ange.202518592

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