近期，我院激光加工机器人国际科技合作基地Ali Hassan博士（共同通讯作者）与电子科技大学集成电路科学与工程学院贾春阳教授等合作，在学术期刊《Chemical Engineering Journal》（IF 15.1）上发表题为“Additive engineering enabled non-radiative defect passivation with improved moisture-resistance in efficient and stable perovskite solar cells”的研究论文。

由于金属卤化物钙钛矿具有带隙可调、高缺陷容忍系数、高光吸收、双极性载流子输运特性、弱激子结合能、大扩散距离和低制造成本等显著优点，在新一代的光伏发电设备中展现出显著的优势。尽管这一材料具有广泛的应用前景，但其内在和外在的不稳定性因素，如离子迁移、Pb²⁺配位不足的缺陷、金属或卤化物空位，以及钙钛矿吸收体界面/表面的带电离子缺陷等引起的稳定性问题一直是行业关注的焦点。因此，改善钙钛矿材料的均匀性、结晶度和其与相邻层材料的带隙宽度配合对于材料能否实现足够的光捕获、抑制光生激子的复合以及促进相反电极处载流子的产生和提取具有十分重要的意义。

本研究阐明了四苯基氯化磷(TPPP(Cl))络合物作为添加剂在CH₃NH₃PbI₃钙钛矿中的作用—表面钝化，以及卤化物空位和不协调的Pb相关缺陷（这些缺陷限制了高效和稳定的PSCs的制备）钝化。TPPP(Cl)是一种含有卟啉环结构的络合物，具有与金属离子配位的能力。此外，在钙钛矿薄膜的制备中加入优化浓度后的TPPP(Cl)，能为材料提供更高的结晶度、更大的晶粒以及更低的缺陷密度，同时也提高了MAPbI₃薄膜中光生电荷的载流子寿命。通过优化添加比，基于MAPbI₃ 平面器件的PCE从16.9%大幅提高到20.2%，同时有效地减少了器件光电流滞后现象的发生。此外，TPPP(Cl)作为添加剂还能提高器件的抗湿性，使得其在环境中储存30天后，仍然能达到初始PCE的89%，从而延长了器件的稳定性。这些结果表明了TPPP(Cl)作为钙钛矿前驱体添加剂对提高制备的PSCs效率和稳定性的重要性。

近年来，我校Ali Hassan博士及他的研究团队一直在从事新能源材料，特别是光伏材料技术的科学研究，在《Nano Energy》、《Chemical Engineering Journal》《Solar RRL》、《ACS applied materials & interfaces》等期刊上发表了多篇研究论文。Ali Hassan博士还应邀在欧洲报告了他最新的研究成果，他的研究成果得到了来自学术界和产业界同行的密切关注。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724009094