太阳能电池再获突破：用挥发性烷基苯甲酸控制钙钛矿层的生长

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在nature线上发布了韩国仁川国家科学技术科学研究室的成果：用自燃性乙基操控钙钛矿层的生长。该方法制备的钙钛矿太阳能电池达到了26.08%的光电转化效率，经第三方测试机构认可，打破了世界高达效率。

通过盐酸工程和羟基加成等方法操控钙钛矿层的气态度和很薄型态是做到高效钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的有效策略。特别是，由于其骄人的气态度和大涂层尺寸，不能沉积毛病较少的α-甲脒碘化汞（FAPbI3）钙钛矿涂层。在此，我们报告了钙钛矿涂层与移除到 FAPbI3中的的乙基 (RACl) 的配对的举例来说气态。FAPbI 3的δ-到α-化学反应通过原位掠入射广角X射线衍射和扫描显微镜科学研究了不同条件下涂有RACl的钙钛矿涂层的气态过程和很薄形貌。

移除到前纤溶液中的的RACl被认为在涂覆和热处理过程中的容易自燃，因为RA 0和HCl游离，RA +由RA···H + -Cl -与FAPbI 3中的的PbI 2融合引起的RA + 去氘化。因此，RACl 的特性和比例决定了再度 α-FAPbI 3的 δ 到 α 化学反应相对速度、气态度、择优取向和很薄型态。由此消除的钙钛矿胶体促进了 PSC 的制做，在标准照明设备下输出功率转化效率为 26.08%（认可为 25.73%）。

到目前为止，乙基阳原子（RA*）的长度或原子半径比甲脒（FA*）和羟基（MA*）变长或更大，主要用以形成归一化或二维（1D或2D）铋汞钙钛矿，用以与三维（3D）结构共存，以及晶界和很薄的毛病钝化。为此，碘化物（I）或溴化物（Br）主要做为与RA*融合的配体阴原子。这是因为Cl原子的氘亲和性大于I和Br原子，因此RA*Cl可以容易地游离成去氘化的RA0和H*Cl，然后可以自燃。基于这种自燃，已经有许多刊文与通过向人口为120人纤溶液中的移除短乙基（RACI）MAC1来沉积钙钛矿涂层时邻甲脒碘化汞（FAPbIz）的低温形成、涂层生长和择优取向有关。

然而，甚少有刊为较长的RACl，如丙基（PACI）和丁基（BACI）作为改善钙钛矿气态和很薄型态的试剂。PACl和BACl扯氘化消除的丙胺（PA）和丁胺（BA'）的自燃相对速度可能比MACl迟，因为PA0和BA0的沸点则有47.8 C和78 C，远高于（MA°，-6.3 C），这些兼具不同宇宙学财产的RACl的加入预估将对钙钛矿涂层形成过程中的的气态行为消除重大阻碍。尽管如此，甚少有科学研究调查移除RACl的益处是由于Cl原子、RA*还是Cl原子和RA+的协同效应。

这项工作报告了对每个RA+和Cl（相比较MACI基础上移除的RACl）在移除RAC1的FAPbI前纤溶液的涂层和由所得a-FAPbI3涂层制做的钙钛矿太阳能电池（PSC）的气态和很薄型态中的的起到的解读。