大连化物所等添加氟乙胺制备高效稳定钙钛矿电池

近日，中科院大连化学物理研究所研究员刘生忠团队和陕西师范大学博士后高黎黎、张静等合作，在钙钛矿太阳能电池添加剂工程研究中取得新进展，制备出光电转换效率达23.4%的钙钛矿太阳能电池。相关研究成果发表在《先进能源材料》上。

近年来，钙钛矿材料以其独特的光电特性及低廉的生产制备成本吸引了科研人员的广泛关注。作为钙钛矿太阳能电池的核心成分，钙钛矿薄膜直接决定了器件的性能及稳定性。在钙钛矿太阳能电池的制备过程中，晶界及界面处易引入大量缺陷，这些缺陷会作为非辐射复合中心，严重损伤器件的性能及稳定性。添加剂工程可以实现对这些缺陷的有效钝化，从而降低缺陷态密度，提高电池效率及稳定性。

研究中，团队观察发现氟乙胺分子中氟原子个数对梯度钝化钙钛矿薄膜缺陷的影响，以及对调控薄膜光电性质、钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的影响。实验表明，包含不同氟原子个数的添加剂在薄膜中呈现梯度分布，可以钝化薄膜不同位置的缺陷，其中，一氟乙胺实现了从体相到表面的整体钝化，可将钙钛矿太阳能电池效率从22.2%提高到23.4%。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/aenm.202101454

（原载于《中国科学报》 2021-08-03 第4版 综合）