鈣鈦礦太陽能電池(PSCs) 以其卓越的效率和成本效益徹底革新了光伏技術。CsPbIxBr3-x鈣鈦礦因其在光伏性能方面的快速發(fā)展,被認為是一種有前途的材料。CsPbIxBr3-x鈣鈦礦是一種新興的混合鹵化物材料,其具有可調的帶隙,因此可以用來制作無機鈣鈦礦太陽能電池。
然而,在實際應用過程中,CsPbI2Br很容易降解,并且由于外部環(huán)境因素(如水分和光線)的影響,很容易轉化為非鈣鈦礦正晶相,使得其光伏性能及穩(wěn)定性變差。除此之外,由于溶液制備工藝以及離子特性等內在因素,CsPbI2Br鈣鈦礦薄膜可能會不可避免地產生缺陷。由于無機鈣鈦礦材料固有的相不穩(wěn)定性和光致鹵化物偏析,I-PSCs的發(fā)展面臨著挑戰(zhàn)。
調節(jié)膜生長動力學和鈍化缺陷能夠克服無機鈣鈦礦的相不穩(wěn)定性問題。研究人員從成分工程、界面改性、器件結構優(yōu)化等方面探索了各種策略。在這些策略中,鈍化過程能夠提高效率和改善穩(wěn)定性。在眾多已有的鈍化劑中,離子液體(ILs)因其高熱穩(wěn)定性、高離子電導率和低揮發(fā)性,近年來成為一種很有前途的鈍化劑。在鈣鈦礦光伏的背景下,高效的ILs作為前驅體或器件堆棧界面鈍化層的鈍化劑引起了研究人員的廣泛關注。
基于以上考慮,土耳其Necmettin Erbakan 大學的Seckin Akin團隊以 1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸酯鹽(BmimSCN) IL作為鈍化劑,BmimSCN可以鈍化鈣鈦礦材料中的缺陷并捕獲狀態(tài),有助于改善鈣鈦礦薄膜中固有的電荷傳輸特性并減少電荷復合損失,從而提高器件效率和延長器件穩(wěn)定性。