페로브스카이트 태양전지(PSCs)는 우수한 광전 변환 효율로 주목받고 있으나, 배위되지 않은 Pb²⁺ 이온과 할로겐 공공에 의해 유발되는 본질 결함으로 인한 비복사 재결합 및 이온 이동은 장기 작동 안정성과 상용화에 여전히 큰 제약을 가한다. 본 연구에서는 장치 효율과 안정성을 협력적으로 향상시키기 위해 새로운 피리딘아민계 첨가제인 3-아미노-2,6-디클로로피리딘(ADCP)을 제안한다. ADCP는 Pb²⁺와 배위 가능한 피리딘 질소 자리와 할로겐 음이온과 수소 결합을 형성할 수 있는 아미노 작용기를 동시에 포함하여 결함에 대한 “이중 부위” 화학적 둔화를 실현하고 격자 안정화를 이룬다. 한편으로는 Pb 관련 깊은 트랩을 약화하고 결함 밀도를 감소시키며, 다른 한편으로는 박막 결정질 품질 향상과 계면 전하 이동/추출 최적화를 촉진한다. 이 전략에 기반한 장치는 25.59%의 광전 변환 효율(PCE)을 달성했으며, 약 500시간의 시험 기간 동안 초기 PCE의 81%를 유지하는 뛰어난 장기 안정성을 보였다. 본 연구는 피리딘아민 구동 “배위-수소 결합” 협력 둔화가 PSCs 안정성 병목 현상을 완화하고, 고효율 및 지속 가능한 페로브스카이트 태양광 장치 구축을 위한 보편적인 분자 설계 및 계면 조절 경로를 제공함을 보여준다.

페로브스카이트 태양전지; 수소 결합; 피리딘아민