对新三苯胺-嘧啶衍生物的改进有助于提升全无机CsPbI3钙钛矿太阳能电池的性能

《Energy Technology》：Modification of New Triphenylamine–Pyrimidine Derivatives Enables Improvement of All-Inorganic CsPbI3 Perovskite Solar-Cell Properties

CsPbI3钙钛矿太阳能电池通过引入三苯胺-吡啶基修饰剂显著提升效率，TP-CN使PCE达15.32%（+21.88%），TP-CF3达14.01%（+11.46%），有效抑制缺陷态和非辐射复合。

　　

摘要

本研究通过使用基于三苯胺-吡啶的界面修饰剂，解决了CsPbI₃钙钛矿中相稳定性和缺陷不稳定性的关键问题，使得其相对光电转换效率（PCE）提升了20%以上。CsPbI₃钙钛矿以其理想的带隙（约1.7 eV）、出色的光吸收性能、优异的电荷传输特性和良好的热稳定性而成为下一代光伏材料的有希望的选择。然而，其实际应用受到两个主要问题的限制：较高的缺陷态密度和相稳定性问题，这两者显著限制了太阳能电池的可实现光电转换效率。在本研究中，我们通过创新界面工程，使用两种新设计的三苯胺-吡啶衍生物（TP-CN和TP-CF₃）克服了这些挑战。这种表面修饰策略带来了两个关键优势：显著降低了光活性层的缺陷态密度，并有效抑制了非辐射电荷载流子的复合。这些改进使得光电转换效率从基线值的12.57%提高到了15.32%（相对提高了21.88%），对于使用TP-CN修饰的器件；以及14.01%（相对提高了11.46%），对于使用TP-CF₃修饰的器件。TP-CN在缺陷钝化和电荷传输方面的卓越性能，凸显了其作为高效CsPbI₃钙钛矿太阳能电池多功能界面修饰剂的潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。