image: 近期研究报告了发生在 QABs 与 Pb-X 八面体之间相互作用实现钙钛矿界面重构，二者相互作用符合与取代反应或加成反应有关的反应机制。这种有序Pb-X加合物在钙钛矿界面上原位生长，可以修复不完善界面，其中四正辛基溴化铵重构钙钛矿界面效果最优，钙钛矿太阳能电池光电转换效率达到23.89%，稳态效率23.70%。此外，这种加合物的钝化作用和疏水特性显著增强了电池的湿度稳定性。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
卤化物钙钛矿界面大量缺陷态限制了钙钛矿太阳能电池的界面稳定性和开路电压。为了寻找最优的钝化策略，近期研究引入了溴化物季铵盐（QABs）对于钙钛矿界面进行结构重组。研究发现：界面钝化过程会发生溴-碘取代反应和加合反应，长链QABs（单链碳长度大于等于12）将与钙钛矿界面发生溴-碘交换的取代反应，而短链QABs（单链碳长度小于等于8）将与钙钛矿界面发生加合反应，最终形成铅-卤加合物界面（经常被称作低维度钙钛矿）。基于界面重构，对钙钛矿薄膜稳定性、疏水性、结晶度等方面进行了考量，其中四正辛基溴化铵重构钙钛矿界面效果最优。在此基础上，利用所形成的该铅-卤加合物对钙钛矿/空穴传输层界面进行了修复，抑制了非辐射复合，载流子寿命超过了10us。基于此铅-卤加合物界面的钙钛矿太阳能电池效率为23.89%，稳态效率23.7%，在工作条件（MPP）下200-h保持初始效率的86%。值得一提的是，将这种铅-卤加合物制备成粘性固体材料用于封装电池器件，置于水中一段时间后，器件仍能保持初始性能。
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Science China Chemistry