ペロブスカイトの結晶粒界と表面を意図的に再構築するための逐次有機配位子修飾

科学分野:

• 材料科学; 再生可能エネルギー

背景:

• ペロブスカイト太陽電池（PSC）は、結晶粒界（GB）と結晶粒表面（GS）の欠陥により、耐久性の課題に直面しています。; 段階的な配位子パッシベーションは、不均一な配位子分布と多様な化学環境のために効果がないことがよくあります。

研究 の 目的:

• PSCの耐久性を向上させるために、GBとGSを選択的にパッシベートする新しい戦略を開発すること。; PSCの安定性と性能を向上させるための2段階逐次専用配位子（TSS-DL）アプローチの効果を調査すること。

主な方法:

• GBとGSをターゲットとする2段階逐次専用配位子（TSS-DL）戦略の実装。; 配位子X（2,2-ジフルオロアセトアミドブロミド）を使用してGBを2Dペロブスカイトに再構築し、配位子Y（4-アミノピペリジニウムジブロミド）を使用してGSをパッシベートし、保護的な2Dオーバーレイヤーを形成しました。

主要な成果:

• TSS-DL処理は、GBを安定した2Dペロブスカイトに再構築し、GS上に強固な2Dオーバーレイヤーを作成することに成功しました。; TSS-DL処理されたPSCは、高湿度（> 85％RH）下で3,000時間後に初期電力変換効率（PCE）の93％以上、4,000時間後に90％以上を維持しました。

結論:

• TSS-DL戦略は、欠陥を空間的にアドレスすることにより、3D PSCの不安定性の問題を効果的に克服します。; このアプローチは、非常に耐久性があり効率的なペロブスカイト太陽電池を開発するための有望な経路を提供します。