PbI6八面体作为根本骨架赋予钙钛矿优异的光电功能,但也使其外表有缺点且软弱。经过双齿配体分子N,N-二甲基-1,2-乙二胺处理钙钛矿外表能够原位构成有很巩固的螯合铅八面体的碘化铅螯合物层,然后有效地安稳和钝化钙钛矿外表。底层钙钛矿。与铅的强螯合效果使得外表在很大程度上按捺了外部影响下的缺点发生、碘离子搬迁和骨架陷落。它还能连续载流子寿数并调整钙钛矿的外表能水平。所得钙钛矿太阳能电池的功率转化功率为 25.7%(认证为 25.04%),在模仿 AM1.5 照明下在上限功率点老化近 1000 小时后,仍保存其初始值的 90%。

  图1 螯合Pb八面体外表的构建图和结构表征。a. 在FAPbI3钙钛矿上构建Pb八面体外表(操控,浅绿色暗影)和螯合Pb八面体外表的示意图(CPOS,浅橙色暗影)。b. FAPbI3溶液(在DMF:DMSO中,1.6 M)、DMEDA溶液和DMEDA与FAPbI3溶液混合物的相片。c, d. PbI2(DMEDA)粉末和PbI2(DMEDA)单晶的相片。e. PbI2(DMEDA)单晶的实测和模仿XRD。f. 操控和CPOS薄膜的XRD。g. 操控薄膜和CPOS薄膜中C 1s的XPS光谱。h. 操控和CPOS薄膜的高角环形暗场(HAADF)横截面图画。比例尺,50纳米。

  图2 操控和CPOS薄膜的光电特性。a, b. 操控和CPOS薄膜的PL映射。c. 操控和CPOS薄膜的TRPL衰减时刻。d, e. 钙钛矿(d)操控和(e)CPOS薄膜的KPFM图画。插图,相应的AFM拓扑图画。f. 操控和CPOS薄膜的电势散布。g. 依据UPS成果构建的钙钛矿外表能带对齐图。PbI2(DMEDA)导致向上的能带曲折,有利于空穴提取一起阻挠电子。h. 具有FTO/SnO2/钙钛矿(FAPbI3)/Au结构的HTLs自在器材的J-V曲线 器材光伏功能。

  a. 研讨的CPOS器材的示意图。在钙钛矿外表原位构成了PbI2(DMEDA)层。b. 在正向和反向扫描下操控和CPOS器材的J-V曲线。c. 操控和CPOS器材的功率散布。d. 操控和CPOS器材的EQE和积分JSC曲线。e. 操控和CPOS器材的光强度依靠VOC。抱负因子是从半对数图的线性拟合的斜率核算得出的。f. 经过空间电荷约束电流(SCLC)技能丈量的仅空穴器材(ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/spiro-OMeTAD/Au)的暗电流-电压丈量。VTFL是圈套填充约束电压。

  a. 在N2气氛下,未密封操控和CPOS器材在大约50°C条件下的MPP测验。b. 在MPP测验后,操控和CPOS PSCs中I信号的ToF-SIMS深度剖面。黄色、绿色和橙色暗影别离对应于Au、HTL和钙钛矿层。c. 操控和CPOS薄膜的温度依靠电导率丈量。d. 核算FAPbI3(橙色)、PbI2(绿色)和PbI2(DMEDA)(紫色)中碘空位的构成能和碘离子搬迁的活化能(插图为离子搬迁途径的示意图)。