中科院物理所孟慶波 Angew：三維氟化物分子膠改善高效鈣鈦礦太陽能電池中SnO2/鈣鈦礦界面

實(shí)際上，SnO2表面存在大量的缺陷，包括氧空位和懸垂鍵。當(dāng)它與鈣鈦礦相結(jié)合時，容易在界面處發(fā)生晶格失配，從而導(dǎo)致界面應(yīng)力和鈣鈦礦膜下表面晶格畸變。所有這些問題都將極大地增加非輻射重組，并抑制有效的載流子收集/運(yùn)輸。因此，迫切需要開發(fā)新的多功能鈍化策略，可以同時鈍化SnO2/鈣鈦礦界面兩側(cè)的表面缺陷。

基于此，中科院物理所李冬梅、孟慶波等人在期刊《Angewandte Chemie International Edition》發(fā)文，題為“Three-Dimensional (3-D) Fluoride Molecular Glue to Improve the SnO2/Perovskite Interface for Efficient Perovskite Solar Cells”，他們設(shè)計(jì)了一種基于四氟硼酸鉀(KBF4)和三氟甲磺酰胺(TFMSA)分子內(nèi)氫鍵相互作用的三維分子膠(KBF4-TFMSA)。實(shí)現(xiàn)了25.8%的顯著效率，遲滯可以忽略不計(jì)，穩(wěn)定輸出功率為25.0%，另外還獲得了1 cm2器件的24.57%的認(rèn)證效率。進(jìn)一步的研究表明，該KBF4-TFMSA可以與氧空位和SnO2中的欠配位Sn(IV)相互作用，同時FA+和BF4-之間的氫鍵相互作用以及磺酰氧和K+離子之間的靜電吸引可以很好地固定FA+ (NH2-C=NH)和K+陽離子。從而增加了FAPbI3的晶粒尺寸，顯著減少了界面缺陷，促進(jìn)了載流子的提取/運(yùn)輸，從而提高了電池性能和優(yōu)異的穩(wěn)定性。非封裝器件在連續(xù)照明(~100 mW cm-2) 1000小時的最大功率點(diǎn)(MPP)跟蹤下可以保持91%的初始效率，并且在1000小時“雙60”濕熱穩(wěn)定性測試(60°C和60%RH，相對濕度)后可以保持91%的初始效率。