近日，昆明理工大学材料科学与工程学院陈江照教授、何冬梅讲师团队在反式钙钛矿太阳能电池钙钛矿结晶调控方面取得重要研究进展，相关研究成果以“Stabilizing Grain Boundaries by Flexible Bidirectional Multisite Hydrazide Cations toward High-Performance Inverted Perovskite Solar Cells”为题，发表在《ACS Energy Letters》上。

由缺陷和应力引起的晶界不稳定性阻碍了高性能反向钙钛矿太阳能电池（PSCs）的实现，限制其光伏性能和长期稳定性的进一步发展。

鉴于此，陈江照教授、何冬梅讲师团队提出了一种灵活的双向多点添加剂策略，用于稳定钙钛矿晶界。6-(2,5-二氧-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰肼盐酸盐（PHHCl）具有三个羰基和一个柔性烷基链，被用于调控钙钛矿晶界。PHH+阳离子中的多个官能团通过多种化学键协同钝化多种带电缺陷。官能团的双向分布和分子柔性不仅能够提升缺陷钝化能力，而且能够化学桥接相邻钙钛矿晶粒。PHHCl修饰的1.55 eV反式钙钛矿电池取得了27%的认证效率，实现了优异的运行稳定性，在最大功率点工作1084小时后保留其初始效率的90%。而且，PHHCl修饰的1.78 eV和1.68 eV电池分别获得了20.3%和23.5%的效率。

Figure 1. Theoretical study on perovskite defect passivation mechanisms. a) Chemical structures and ESP results of MI, PH, and PHH+. Differential charge density images of the interactions of MI, PH and PHH+ with the perovskites containing b) lead-iodine antisite defects, c) FA+ vacancies and d) I- vacancies. e) Statistical graph of the binding energies of three types of molecules and multiple defects.

昆明理工大学为论文的第一通讯单位，昆明理工大学卢琳琳硕士、河北工业大学张左林博士为论文的第一作者，昆明理工大学陈江照教授、何冬梅讲师和阜阳师范大学张甲甲教授为论文的共同通讯作者。该研究工作得到教育部U40、国家自然科学基金面上、国家自然科学基金地区科学基金、新疆兵团重点领域科技攻关计划等项目的资助。

原文链接：

https://pubs.acs.org/aelccp/article/doi/10.1021/acsenergylett.6c01861/5412828/Stabilizing-Grain-Boundaries-by-Flexible

（供稿：材料学院）