新型钝化剂可提升钙钛矿电池稳定性吗(新型钝化剂可提升钙钛矿电池稳定性对吗)

记者2月26日获悉，西湖大学工学院王锐实验室发现，采用强共轭路易斯碱钝化剂对钙钛矿电池表面进行深度钝化，有利于钙钛矿电池的长期稳定运行设备。相关研究成果近日在线发表于《焦耳》期刊上。

王锐介绍，完整的钙钛矿分子具有八面体晶格结构。然而，在制备钙钛矿电池的过程中，钙钛矿分子常常缺乏离子，这被称为缺陷。目前克服缺陷的方法是钝化，即使用钝化剂来填充缺失的部分或使缺陷更难形成。

事实上，随着电池运行时间的增加，钙钛矿电池表面的缺陷数量会逐渐增加。例如，如果钙钛矿电池暴露在阳光下，某些离子可能会迁移。

“目前，钝化剂浓度通常是针对新制备的钙钛矿电池器件而设计的。为了尽可能避免损坏电池，钝化剂浓度通常很低。但最初的低浓度钝化剂无法继续钝化越来越多许多新的缺陷。”王锐表示，原则上，如果最初使用高浓度的钝化剂，可能会钝化新的缺陷。然而，这种方法迄今为止尚未成功，因为高浓度的钝化剂往往会对器件性能产生负面影响。

针对钙钛矿电池制备过程中的这一关键问题，王锐实验室提出了新的解决方案。在使用一系列分子作为电池钝化剂的测试实验中，研究小组发现电池对一种分子的浓度“不敏感”：共轭性最强的三联吡啶分子。

他们使用这类分子作为钝化剂，并将该分子的浓度提高到正常浓度的20倍。研究团队利用理论计算模拟、掠入射X射线衍射等验证方法发现，即使在高浓度下，此类分子也能有序地堆积在钙钛矿电池表面，对钙钛矿晶格造成的破坏很小。分子。其堆积方向有利于界面电荷的提取和传输。

“三联吡啶分子的独特特性可以在高浓度下钝化钙钛矿电池，而不降低电池器件的性能，从而大大提高钝化效果的持久性。”王锐说。

实验数据表明，三联吡啶分子钝化的钙钛矿电池表面器件光电转换效率高达25.24%。在阳光下运行2664小时后仍保持90%的初始效率，并具有优异的器件稳定性。 （刘媛媛）