北科大田建军/ 西建大云斯宁/美国杰克逊州立大学Q.Dai：JMCA钙钛矿前驱体溶液中碘铅酸盐化合物的演化  

【研究背景】

目前经过认证的钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率达到了25.5%。然而，即使采用相同的器件结构与制备方法，不同课题组报道的最高光电转换效率仍存在较大差异，器件的可重复性有待于进一步提高。随着对钙钛矿前驱体溶液化学性质认识的深入，研究人员逐渐发现钙钛矿前驱体溶液的化学特性极大地影响了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。钙钛矿前驱体溶液中存在的碘铅酸盐络合物（例如PbI₂，PbI₃^-和PbI₄^2-）平衡决定了钙钛矿薄膜的质量以及相应的器件光电性能。同时，溶剂和添加剂分子与I^-竞争，与Pb²⁺配位，并基于它们的配位能力改变上述化学平衡，从而引起钙钛矿薄膜物理性质的改变。因此，钙钛矿前驱体溶液中碘铅酸盐络合物随时间的演化对钙钛矿薄膜质量具有较大影响，并成为限制钙钛矿薄膜和器件性能可重复性的重要影响因素之一。 

【文章简介】

近日，北京科技大学田建军团队、西安建筑科技大学云斯宁团队及美国杰克逊州立大学Qilin Dai团队合作在Journal of Materials Chemistry A（JMCA）上发表了主题为“Insights into iodoplumbate complex evolution of precursor solutions for perovskite solar cells: from aging to degradation（钙钛矿太阳能电池前驱体溶液的碘铅酸盐化合物演化的见解：从老化到降解）”的综述文章。该综述首先概述了钙钛矿前驱体溶液化学性质与钙钛矿薄膜物理性质之间的内在联系。随后分别介绍了钙钛矿前驱体溶液因陈化、自发降解和外部环境因素诱导的降解等因素驱动诱导碘铅酸盐化合物发生演化，并总结了这些变化对钙钛矿膜物理性能和器件光伏性能的影响。最后，基于目前在钙钛矿太阳能电池中钙钛矿前驱体溶液演化方面的研究进展，作者对进一步改善溶液法制备钙钛矿太阳能电池的可重复性提供了一个简短的展望。

钙钛矿前驱体溶液特性影响钙钛矿薄膜结晶、形貌、组分和缺陷等物理性质示意图

【文章亮点】

1. 概述了对钙钛矿前驱体溶液化学的基础认识，建立了前驱体溶液特性与钙钛矿薄膜物理性质之间的内在联系。

2. 总结了钙钛矿前驱体溶液陈化过程中溶液特性的变化并分析了对钙钛矿薄膜及器件性能的影响。

3. 总结了钙钛矿前驱体溶液随时间降解的内在机理并分析了对钙钛矿薄膜及器件性能的影响。

4. 汇总了钙钛矿前驱体溶液演化方面的研究进展并对进一步改善溶液法制备的钙钛矿太阳能电池的可重复性提供了展望。

【论文信息】

Bo Li, Qilin Dai*, Sining Yun*, Jianjun Tian*. Insights into iodoplumbate complex evolution of precursor solutions for perovskite solar cells: from aging to degradation. Journal of Materials Chemistry A, 2021, 9, 6732-6748. https://doi.org/10.1039/D0TA12094D

【期刊链接】

https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/ta#!recentarticles&adv

【论文链接】

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/TA/D0TA12094D#!divAbstract

本文由作者投稿。