近日，化工学院段加龙副教授（学术教授）、唐群委教授团队在全无机钙钛矿太阳电池领域取得最新进展，相关成果以“SN2-Reaction- Bonding-Heterointerface Strengthens Buried Adhesion and Orientation for Advanced Perovskite Solar Cells”为题发表在化学类顶刊Angewandte Chemie International Edition上（中科院一区TOP，影响因子：16.1），第一作者为硕士生刘乃民。
成果介绍
钙钛矿太阳能电池因具有光电转换效率高和制备工艺简单等优势已成为太阳能光伏领域的前沿技术，但没有定制化学键的弱埋底界面相互作用不利于形成高质量的钙钛矿薄膜，而钙钛矿薄膜的质量在很大程度上决定了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。为了解决这个问题，我们在提出了一种双分子亲核取代反应（SN2）驱动策略，分别用碘乙酰胺和硫醇分子修饰底层底物和作用[PbX6]4-八面体框架来加强埋底界面处的相互连接。理论和实验结果表明，两个分子中暴露的卤素和巯基基团之间发生了强烈的SN2反应，这不仅有利于加强埋藏的粘附性，还能引发靶点定向结晶，协同提升上部钙钛矿薄膜的质量，加速界面电荷提取-转移行为。得益于非辐射复合的抑制，空气处理的碳基全无机CsPbI2Br器件的效率提高了15.14%，更重要的是，它在光照、高温等恶劣的环境下的运行稳定性显著延长。这种独特的反应驱动埋底界面为调控钙钛矿生长和获得高效钙钛矿太阳能电池提供了一条新途径。
以上研究成果得到国家自然科学基金项目、山东省泰山学者计划专项基金等项目的支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202424046
