Pasivación de interfaz por coordinación y enlace de hidrógeno inducida por aminopiridina para células solares de perovskita de alta eficiencia

CHEN Xin ,  

HU Li-hua ,  

ZHANG Zuo-lin ,  

CUI Hong-jun ,  

CHEN Cong ,  

摘要

Las células solares de perovskita (PSCs) han recibido gran atención debido a su excelente eficiencia de conversión fotovoltaica, pero los defectos intrínsecos, como los iones Pb2+ no coordinados y las vacantes de halógenos, inducen recombinación no radiativa y migración iónica, limitando significativamente la estabilidad a largo plazo y el proceso de comercialización. Este estudio propone 3-amino-2,6-dicloropiridina (ADCP) como un nuevo aditivo de aminopiridina para mejorar sinérgicamente la eficiencia y la estabilidad del dispositivo. ADCP contiene sitios de nitrógeno de piridina capaz de coordinar con Pb2+ y grupos funcionales aminos capaces de formar enlaces de hidrógeno con aniones halógenos, logrando así una pasivación química de defectos de “doble sitio” y estabilización de la red: por un lado, atenuando las trampas profundas relacionadas con Pb y reduciendo la densidad de defectos; por otro lado, promoviendo la calidad de cristalización de la película y optimizando la transferencia/extracción de carga en la interfaz. Los dispositivos construidos con esta estrategia alcanzaron una eficiencia de conversión fotovoltaica del 25,59% y mostraron una estabilidad a largo plazo notablemente mejorada, manteniendo el 81% del PCE inicial tras casi 500 horas de prueba. Este trabajo demuestra que la pasivación sinérgica “coordinación–enlace de hidrógeno” inducida por aminopiridina ofrece una ruta molecular y un control de interfaz universales para aliviar las limitaciones de estabilidad de las PSCs y construir dispositivos fotovoltaicos de perovskita eficientes y sostenibles.

关键词

Células solares de perovskita;Enlace de hidrógeno;Aminopiridina

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