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雖然鈣鈦礦太陽能電池具有很高的光電轉換效率已與多晶硅薄膜電池相媲美，但是電池的長期穩定性遠未達到商業化的要求。此外，傳統的低溫溶液法可以便利地制備鈣鈦礦薄膜，但所制備的鈣鈦礦通常是多晶薄膜極易在晶界或表面產生針孔和缺陷。產生的缺陷不僅可以捕獲光生載流子，限制載流子的擴散，降低載流子的壽命，而且還會引起離子遷移和擴散，最終導致器件的穩定性和效率下降。
中科院功能納米結構設計與組裝/福建省納米材料重點實驗室高鵬課題組針對鈣鈦礦太陽能電池表面缺陷和水分侵蝕所導致的穩定性問題，開發了一系列D-π-A型卟啉分子，并在使用這一系列卟啉小分子鈍化鈣鈦礦表面缺陷作用機制方面的研究取得重要進展。研究發現，以該系列卟啉分子CS0, CS1, CS2處理鈣鈦礦表面，不僅可以有效地鈍化鈣鈦礦表面缺陷從而抑制perovskite/HTM界面間的非輻射復合，由于卟啉分子上的疏水型長烷基鏈的存在同時還可以有效地阻擋空氣中水分子的入侵。最終基于CS0, CS1, CS2鈍化的鈣鈦礦太陽能電池均表現出良好的濕穩定性和提升的器件性能，基于CS1鈍化的器件獲得了22.37% 的最高電池效率。測試表明，編號為CS0-CS2的卟啉材料上的氰基丙烯酸官能團成功鈍化鈣鈦礦晶格表面和晶界的缺陷，從而提高器件的VOC和FF。
相關工作發表在國際期刊Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202007762) 上。本文通訊作者為中科院福建物質結構研究所高鵬研究員，第一作者為麥綺倫副研究員，共同第一作者為博士研究生周勤。
參考資料
[1]中國科學院福建物質結構所，福建物構所鈣鈦礦太陽能電池研究獲新進展
[2]Donor–π–Acceptor Type Porphyrin Derivatives Assisted Defect Passivation for Efficient Hybrid Perovskite Solar Cells,Chi‐Lun Mai ,Qin Zhou ,Qiu Xiong ,Ching‐Chin Chen, Jianbin Xu , Zhuangzhuang Zhang ,Hsuan‐Wei Lee ,Chen‐Yu Yeh ,Peng Gao,https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202007762聲明：化學加刊發或者轉載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的，并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益，請作者持權屬證明與本網聯系，我們將及時更正、刪除，謝謝。 電話：18676881059，郵箱：gongjian@huaxuejia.cn
