錫基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因其優(yōu)異的物理化學(xué)特性,在光伏領(lǐng)域備受關(guān)注。強(qiáng)布朗斯臺(tái)德酸已被證實(shí)能夠有效調(diào)控結(jié)晶動(dòng)力學(xué),從而減少錫基鈣鈦礦薄膜中的缺陷形成。然而,強(qiáng)酸性會(huì)增加二甲基亞砜(DMSO)溶液的氧化電位,加速不良的Sn2+氧化。鑒于此,2025年7月29日復(fù)旦大學(xué)梁佳于AEM刊發(fā)通過布洛芬同時(shí)調(diào)節(jié)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和抑制Sn2+氧化以實(shí)現(xiàn)高效的錫基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究成果,本文利用圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)快速篩選常見的有機(jī)酸,并確定了具有中等酸性的布洛芬(IPF)分子作為合適的添加劑,從而在調(diào)控結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和抑制Sn2+氧化之間實(shí)現(xiàn)了微妙的平衡。此外,IPF的引入改善了錫基鈣鈦礦的形貌和結(jié)晶性,同時(shí)優(yōu)化了其與功能層的能帶排列,從而促進(jìn)了更高效的電荷傳輸。最終,添加布洛芬的錫基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了高達(dá)15.63%的效率,開路電壓顯著提升,從0.78 V提升至0.94 V。此外,布洛芬中的疏水苯環(huán)和碳鏈增強(qiáng)了耐濕性,從而提高了錫基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,850小時(shí)后錫基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池仍能保持初始效率的90%。本研究強(qiáng)調(diào)了精準(zhǔn)調(diào)控前驅(qū)體溶液中添加劑性質(zhì)對(duì)于獲得高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的關(guān)鍵作用,從而推動(dòng)了更高效、更穩(wěn)定的錫基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研發(fā)。
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