PCE 26.15%！双面二硫代甲酸酯-铅螯合赋能高效稳定倒置PSCs

主要内容

钙钛矿晶粒边界（GBs）处碘化铅的低维化转变，是解决钙钛矿太阳能电池（PSCs）界面不稳定性的关键技术路径。然而，现有策略多依赖有机阳离子与钙钛矿A/X位的相互作用来构筑低维铅卤复合物，这类方法存在明显弊端——有机阳离子与卤离子的引入或残留会诱发钙钛矿薄膜的稳定性退化。

针对这一问题，西北工业大学王洪强、陈睿豪等人提出并验证了一种多齿二硫代甲酸酯-铅螯合策略（MCLC），首次将PDCT修饰剂应用于该螯合体系，可在钙钛矿晶粒边界（GBs）及表面构筑基于Pb(PDCT)₂的稳定一维结构。该改性结构既能降低界面缺陷浓度、缓解残余应力、减弱器件湿度敏感性，又能优化载流子传输能力与能级匹配度，同时显著增强器件的光热稳定性与工作稳定性。

研究证实，采用该策略对钙钛矿薄膜的顶界面与底界面进行双面修饰后，所制备的倒置型钙钛矿太阳能电池光电转换效率高达26.15%（认证效率25.75%），其中1cm²面积器件的效率可达24.89%。未封装的改性器件展现出优异的稳定性：经过11轮“12小时光照/12小时暗态”循环测试后，仍保留初始效率的98.8%；持续加热2000小时后，效率维持率为95%；遵循标准测试协议进行光照最大功率点跟踪测试，1700小时后器件效率保持率达90.1%。

本研究为解决大面积钙钛矿光伏器件的稳定性问题提供了一种重要的技术新方案，为钙钛矿光伏器件的规模化量产奠定了关键技术基础。

文献信息

Bifacialcarbodithioate-leadchelatingforefficientandrobustinvertedperovskitesolarcells

ZhiyuanDai,YangYang,ZhiyuFang,LeiLi,XiongkaiTang,ShuyuanWan,LingfengChao,ZheLiu,RuihaoChen,andHongqiangWang

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz2113