研究透视：钙钛矿太阳能电池 | Science

本文针对甲脒铅碘(FAPI)钙钛矿在热、湿气或光照下从光活性的黑色相(3C立方相)不可逆地转变为非光活性的黄色相(δ相,六方相)而导致器件效率下降的问题展开研究。研究目的为通过氯离子掺入稳定黑色相并改变材料成相与降解路径。莱斯大学团队结合理论模拟与结构表征证实,采用双添加剂策略(15 mol% FACl + 0.5 mol% BA2PbI4)可实现氯离子有效掺入晶格,产生压晶格应变,稳定黑色相,并使其在老化过程中规避黄色相生成。此外,该策略促使晶体从共面堆叠相择优转变为共顶点连接的3C光活性黑色相,且在高温高光应力下降解路径从传统2H-PbI2转向热力学能垒更高的3R-PbI2相,显著延缓劣化。基于此制备的p-i-n结构光伏器件平均光电转换效率达24.1%;在85±5°C、1倍标准光强、开路条件下老化1200小时后效率仅损失2%,展现了优异的稳定性。