盡管已有大量研究報道了錫鉛混合鈣鈦礦中錫(II)氧化的抑制作用,但關(guān)于錫(II)在前體溶液中如何發(fā)生氧化的機制信息仍然很少,特別是在DMSO的參與方面。鑒于此,2024年7月26日青島科技大學周忠敏于Angew刊發(fā)通過Alder-Ene反應(yīng)抑制錫(II)氧化,實現(xiàn)高效的錫鉛混合鈣鈦礦太陽能電池的研究成果,利用密度泛函理論(DFT)發(fā)現(xiàn)SnI2可以與DMSO配位并與單線態(tài)氧發(fā)生反應(yīng),從而生成Sn(IV)。此外,DFT模擬表明苯甲醛肟 (BZHO)通過Alder-ene反應(yīng)與SnI2競爭與氧發(fā)生反應(yīng),從而有效抑制錫(II)的氧化,這通過幾個實驗表征得到了進一步驗證。此外,BZHO的引入還調(diào)節(jié)了鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶并改變了鈣鈦礦表面的電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示,添加BZHO的鈣鈦礦太陽能電池表現(xiàn)出優(yōu)異的性能和運行穩(wěn)定性,在連續(xù)1個太陽光照800小時的情況下,仍能保持82%的初始效率。此外,用BZHO處理的全鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池的效率達到26.76%。因此,這項工作為設(shè)計高性能、穩(wěn)定的全鈣鈦礦串聯(lián)疊層太陽能電池提供了一種有前途的策略。
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