北京
主要内容
钝化策略被认为是提高钙钛矿太阳能电池（PSC）效率和稳定性的重要方法。对此，基于密度泛函理论计算和从头算分子动力学模拟，北京理工大学化学与化工学院 李全松教授、河南大学未来技术学院 高跃岳教授带领其团队研究出以天然分子肉桂醛（CA）和茴香醚（AT）为代表的Lewis碱钝化MAPbI3的离子迁移和水分稳定性。
结果表明，不同形式的氢键对离子迁移和表面钝化的水分稳定性都有重要作用。钝化通过空间压缩效应增强固有氢键来抑制离子迁移，导致激活势垒增强，降低速率高达3-10个数量级。钝化可以防止水的深入渗透，减少水对晶格的干扰。除了熟悉的水屏蔽行为外，还发现分子间氢键链引起的水锁效应。钝化钙钛矿太阳能电池的持久水稳定性和减轻迟滞的实验结果充分证实了理论研究。所建立的机制为在稳定高效的钙钛矿太阳能电池中处理麻烦的离子迁移和耐潮提供了有价值的指导。
文献信息
Passivation of Perovskite Solar Cells with Natural Flavors: Roles of Hydrogen Bonding in Ion Migration and Moisture Resistance
Na Chen，Xiufang Huang，Yueyue Gao，Pengbo Gao，Quan-Song Li
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.4c02982
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