北京大学骆超&赵清最新Angew：钙钛矿太阳能电池中ITO引起的内部正反馈和铟离子传输

稳定性是阻碍钙钛矿太阳能电池商业化的最紧迫挑战，之前的努力更多地集中在增强钙钛矿太阳能电池对外部刺激的抵抗力上。鉴于此，2024年5月10日北京大学骆超&赵清于Angew刊发的钙钛矿太阳能电池中ITO引起的内部正反馈和铟离子传输研究成果，研究发现氧化铟锡(ITO)会通过正反馈循环恶化钙钛矿太阳能电池的光伏性能。具体来说，钙钛矿降解产物将穿过电子传输层，对电极ITO进行化学蚀刻，生成In3+，In3+向上迁移到钙钛矿薄膜中。然后，腐蚀ITO的反应消耗了钙钛矿的分解产物，改变了钙钛矿分解反应的平衡，进一步促进了降解，从而陷入正反馈循环。此外，钙钛矿薄膜中的In3+在上表面聚集，这会导致钙钛矿薄膜发生n型掺杂，形成界面载流子提取的能垒。随后，将螯合分子乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)引入到ITO上，牢固地螯合In3+并阻止其向上迁移，从而打破了这种内部正反馈循环，显著提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。这项工作为理解钙钛矿太阳能电池中光伏性能损失和离子传输的机制提供了新的视角。