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基于咪唑鎓的离子液体对倒置钙钛矿太阳能电池中缺陷的钝化作用

DOI：10.1039/D0SE00528B 期刊：Sustainable Energy & Fuels 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 在钙钛矿薄膜制备过程中，由于卤素离子的迁移，几乎无法避免薄膜中产生缺陷，这不利于获得高质量薄膜。通常，引入添加剂是控制薄膜形貌和降低缺陷密度的有效策略。本研究选用具有高导电性且阳离子基团含孤对电子的典型最简单离子液体——1-甲基-3-丙基咪唑溴盐（MPIB）作为添加剂。值得注意的是，在钙钛矿薄膜中添加MPIB添加剂使器件功率转换效率（PCE）从原始器件的15.9%提升至18.2%。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱等表征分析，揭示了MPIB添加剂的两个作用：（1）主要作用是通过其阳离子基团的孤对电子钝化未配位Pb2?以减少钙钛矿薄膜中的缺陷；（2）次要作用是有利于促进晶体生长从而提升薄膜质量。因此，本研究通过阳离子基团孤对电子钝化钙钛矿薄膜中未配位Pb2?，为制备高性能钙钛矿太阳能电池提供了简便方法。
作者： Chuanyao Luo，Guannan Li，Lijia Chen，Jun Dong，Miao Yu，Cunyun Xu，Yanqing Yao，Meng Wang，Qunliang Song，Sam Zhang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究1-甲基-3-丙基咪唑溴盐（MPIB）作为添加剂在钙钛矿太阳能电池中通过缺陷钝化提高功率转换效率和薄膜质量的效果。

研究成果

将MPIB添加剂掺入钙钛矿前驱体中，通过钝化未配位的Pb2+缺陷显著提高了功率转换效率和薄膜质量，为提升钙钛矿太阳能电池性能提供了一种简便方法。

研究不足

该研究聚焦于一种特定的离子液体添加剂及其浓度效应，可能限制了其结论对其他添加剂或条件的普适性。

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