利用3,4,5-三氟苯甲酸对多晶硅界面进行改性，以实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池

《ChemSusChem》：Multiple-Site Interface Modification with 3,4,5-Trifluorobenzoic Acid for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells

金属卤化物钙钛矿太阳能电池通过3,4,5-三氟苯甲酸（TFBA）多位点表面修饰实现效率提升至25.54%，有效钝化铅离子和有机阳离子缺陷，优化能级排列及电子传输，并保持85%初始性能达1000小时。

　　

摘要

金属卤化物钙钛矿由于其出色的光电性能，在光伏领域展现出了巨大的潜力。然而，钙钛矿与电子传输层界面处的缺陷状态显著增加了电荷复合损失，成为阻碍钙钛矿太阳能电池效率进一步提升的主要瓶颈。在这里，我们介绍了一种使用3,4,5-三氟苯甲酸（TFBA）进行多位点表面改性的方法，以解决界面缺陷和能级对齐问题。TFBA通过羧基与未配位的Pb²⁺离子发生配位作用，并通过氢键与FA⁺阳离子结合，从而牢固地附着在钙钛矿表面，显著降低了陷阱态的密度并抑制了非辐射复合。同时，其多氟化结构进一步诱导了n型能带弯曲，优化了电子传输并改善了能级对齐，同时赋予了界面疏水性。结果表明，经过TFBA改性的器件实现了25.54%的峰值功率转换效率（PCE），开路电压（V_OC）为1.183 V，填充因子（FF）为85.17%，远优于参考器件（Cs_0.05FA_0.95PbI₃钙钛矿体系）的24.41%的PCE、1.149 V的V_OC和83.10%的FF；并且在连续运行1000小时后，其PCE仍保持在85%的水平。

图形摘要

在钙钛矿/C₆₀界面引入了多位点表面改性剂3,4,5-三氟苯甲酸（TFBA）。其羧基通过配位和氢键同时钝化了Pb²⁺和FA⁺缺陷，而其氟化基团则诱导了n型能带弯曲并赋予了界面疏水性。因此，该逆结构钙钛矿太阳能电池实现了25.54%的峰值效率，并在运行1000小时后仍保持了85%的初始性能。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

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