Harnessing Molecular Tautomerism to Tune Precursor Coordination Chemistry for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells

互变异构体 钙钛矿(结构) 配位复合体 化学 密度泛函理论 成核 结晶 Crystal(编程语言) 化学物理 纳米技术 材料科学 歧化 计算化学 同种类的 晶体工程 晶体结构 组合化学 合作性 结晶学 协调数
作者
Junwei Shi,Zuomiao Zhang,Cheng Liu,Fangchao Li,Jiayu Zhang,Zeke Liu,Wanli Ma
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.7848549
摘要

ABSTRACT Homogeneous crystallization remains a critical challenge for high‐performance perovskite photovoltaics, as conventional molecular additives typically exhibit fixed coordination characteristics that limit precise regulation of precursor evolution. Here, we demonstrate molecular tautomerism as an effective design principle for tuning precursor coordination chemistry by employing purine as a prototype coordination modulator. The intrinsic tautomerism of purine redistributes electron density among multiple nitrogen sites, enabling tautomer‐dependent Pb–N coordination and hydrogen‐bonding interactions with different precursor species. Density functional theory calculations reveal distinct interaction strengths of purine tautomers toward precursor species, establishing the fundamental basis for tautomerism‐enabled tunable coordination. Such tunable molecular interactions modulate the precursor coordination network and regulate intermediate‐state evolution, thereby retarding nucleation and promoting homogeneous crystal growth. Consequently, the resulting perovskite films exhibit enhanced crystallinity and a more homogeneous energetic landscape. The optimized solar cells achieve a champion power conversion efficiency of 27.05% (certified 26.51%), and the corresponding mini‐module delivers an aperture‐area (12.95 cm 2 ) efficiency of 21.52%. This work establishes molecular tautomerism as a design principle for tunable precursor coordination, providing a molecular‐level approach to controlling perovskite crystallization for efficient and scalable photovoltaics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
CipherSage应助wwwww采纳,获得10
2秒前
ding应助wwwww采纳,获得10
2秒前
wanci应助wwwww采纳,获得10
2秒前
酷波er应助wwwww采纳,获得10
2秒前
乐乐应助wwwww采纳,获得10
2秒前
2秒前
小蘑菇应助wwwww采纳,获得10
2秒前
思源应助wwwww采纳,获得10
2秒前
共享精神应助wwwww采纳,获得10
2秒前
田様应助wwwww采纳,获得10
3秒前
直率楷瑞完成签到,获得积分10
3秒前
DJC完成签到,获得积分10
3秒前
NexusExplorer应助wwwww采纳,获得10
3秒前
所所应助神勇妙旋采纳,获得10
3秒前
火柴完成签到,获得积分10
4秒前
莹仔完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
褚蕴发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
赘婿应助wwwww采纳,获得10
9秒前
思源应助wwwww采纳,获得10
9秒前
9秒前
Owen应助wwwww采纳,获得10
9秒前
FashionBoy应助wwwww采纳,获得10
9秒前
李文亚发布了新的文献求助10
9秒前
香蕉觅云应助wwwww采纳,获得10
9秒前
CipherSage应助wwwww采纳,获得10
9秒前
隐形曼青应助wwwww采纳,获得10
10秒前
烟花应助wwwww采纳,获得10
10秒前
酷波er应助wwwww采纳,获得10
10秒前
Ava应助wwwww采纳,获得10
10秒前
做科研的小丸子完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
含蓄音响完成签到,获得积分10
12秒前
SciGPT应助踏实若云采纳,获得10
13秒前
13秒前
Czyscrdude发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7614814
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9190131
关于积分的说明 19691367
捐赠科研通 7187486
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271178
关于科研通互助平台的介绍 2434525
邀请新用户注册赠送积分活动 2266193