钙钛矿太阳能电池(PSCs) 以其卓越的效率和成本效益彻底革新了光伏技术。CsPbIxBr3-x钙钛矿因其在光伏性能方面的快速发展,被认为是一种有前途的材料。CsPbIxBr3-x钙钛矿是一种新兴的混合卤化物材料,其具有可调的带隙,因此可以用来制作无机钙钛矿太阳能电池。
然而,在实际应用过程中,CsPbI2Br很容易降解,并且由于外部环境因素(如水分和光线)的影响,很容易转化为非钙钛矿正晶相,使得其光伏性能及稳定性变差。除此之外,由于溶液制备工艺以及离子特性等内在因素,CsPbI2Br钙钛矿薄膜可能会不可避免地产生缺陷。由于无机钙钛矿材料固有的相不稳定性和光致卤化物偏析,I-PSCs的发展面临着挑战。
调节膜生长动力学和钝化缺陷能够克服无机钙钛矿的相不稳定性问题。研究人员从成分工程、界面改性、器件结构优化等方面探索了各种策略。在这些策略中,钝化过程能够提高效率和改善稳定性。在众多已有的钝化剂中,离子液体(ILs)因其高热稳定性、高离子电导率和低挥发性,近年来成为一种很有前途的钝化剂。在钙钛矿光伏的背景下,高效的ILs作为前驱体或器件堆栈界面钝化层的钝化剂引起了研究人员的广泛关注。
基于以上考虑,土耳其Necmettin Erbakan 大学的Seckin Akin团队以 1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸酯盐(BmimSCN) IL作为钝化剂,BmimSCN可以钝化钙钛矿材料中的缺陷并捕获状态,有助于改善钙钛矿薄膜中固有的电荷传输特性并减少电荷复合损失,从而提高器件效率和延长器件稳定性。