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作为第三代太阳能电池的后起之秀，钙钛矿太阳能电池（PKSC）受到了世界范围内的广泛关注，其最高光电效率也从3.8%迅速增长到25.8%，然而铅（Pb）的毒性也限制了其工业应用。因此，发展环境友好且拥有最高理论效率的锡（Sn）基钙钛矿也愈加重要。 目前Sn-PKSC的最高效率已达14.81%，限制其效率增长的主要原因是易于氧化Sn2+和迅速结晶速度导致的表面形貌问题，前者会导致自掺杂的Sn4+复合中心而后者将影响钙钛矿的吸光能力和界面接触。 近日，日本国力电气通信大学的Hayase团队及沈青团队，以锡基钙钛矿为研究对象，通过设计一种连续表面钝化的方式分别针对上述问题进行处理用于Sn-PKSC的制备。
本工作首先选择乙酰丙酮（ACAC）及乙二胺（EDA）作为表面钝化剂，针对于钝化方式及钝化顺序进行研究，试验结果表明ACAC可以通过奥斯特熟化过程优化钙钛矿表面形貌及结晶度从而提高短路电流（Jsc），而EDA则通过降低Sn4+浓度及调控表面能级改善开路电压（Voc），进而提高整体的光电效率，而连续的ACAC液相钝化和EDA气相钝化具有更好的钝化效果。扩展了不同的钙钛矿组分和类似的酮类及胺类的钝化{attr}3181{/attr}，均具有类似的钝化效果。 最终，该种连续钝化方式提高了锡基的最高光电效率到13%，并具有良好的稳定性。该工作为进一步提高PKSC的光电效率提供了新的思路和方法。 论文信息 Sequential Passivation for Lead-Free Tin Perovskite Solar Cells with High Efficiency Dr. Zheng Zhang,Dr. Muhammad Akmal Kamarudin,Dr. Ajay Kumar Baranwal,Dr. Gaurav Kapil,Dr. Shahrir Razey Sahamir,Dr. Yoshitaka Sanehira,Dr. Mengmeng Chen,Dr. Liang Wang,Prof. Qing Shen,Prof. Shuzi Hayase Angewandte Chemie International Edition
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