Cation Engineering by Three‐Dimensional Organic Spacer Cations for Effective Defect Passivation in Perovskite Solar Cells

钝化 达布科 钙钛矿(结构) 辛烷值 热稳定性 材料科学 载流子寿命 化学工程 烷基 纳米技术 化学 结晶学 光电子学 有机化学 图层(电子) 工程类
作者
Xueni Shang,Boxue Zhang,Deyu Gao,Mengjia Li,Chenglin Wang,Fanbin Meng,Cong Chen
出处
期刊:ChemNanoMat [Wiley]
卷期号:8 (12) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/cnma.202200390
摘要

Abstract Low‐dimensional additive engineering could effectively reduce the high‐density trap defect density and improve the stability of perovskite solar cells (PSCs). To avoid the limiting effect of charge carrier transfer by incorporating the large‐size long alkyl chain organic cations, we developed a new three‐dimensional organic spacer cation, 1,4‐diazabicyclo [2,2,2] octane‐1,4‐diium (DABCO 2+ ), to passivate the defects and enhance the device stability. DABCO 2+ with fine crystal structure and thermal stability could result in substantially fewer structural defects, enhance carrier lifetime, and inhibit nonradiative recombination loss. Structural analysis of CsFAPbI 3 perovskite doped with different concentrations of the three‐dimensional organic spacer cations shows a clear correlation between the structure and the resultant perovskite films. Consequently, DABCO 2+ modified CsFAPbI 3 ‐based PSCs could achieve an optimized PCE of 23.02% with high stability exceeding 1500 h. This work opens a new approach to fabricating PSCs with enhanced stability for future commercial applications.
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