武汉大学方国家&柯维俊最新AFM：捕获四价锡并保护锡铅混合钙钛矿中的二价锡，以实现高效的全钙钛矿串联叠层太阳能电池

锡铅混合钙钛矿太阳能电池是全钙钛矿串联叠层太阳能电池的底部子电池，对于开发高效太阳能电池至关重要。然而，二价锡(Sn2+)容易自发氧化为有害的四价锡(Sn4+)，这带来了重大挑战。鉴于此，2024年9月20日武汉大学方国家&柯维俊&华南师范大学Weiwei Meng于AFM刊发捕获四价锡并保护锡铅混合钙钛矿中的二价锡，以实现高效的全钙钛矿串联叠层太阳能电池的研究成果，本文提出了一种“鼠胶陷阱”策略，通过引入多功能添加剂草酰胺酸钾盐(OAPS)来缓解这一问题。这种方法通过OAPS的草酰胺酸基团与Sn4+杂质之间的强相互作用有效地捕获不需要的Sn4+杂质。此外，OAPS具有独特的功能组，可以抑制Sn2+氧化、钝化缺陷、缓解应力并改善Sn-Pb混合钙钛矿薄膜中的晶体质量。结果显示，加入OAPS的增强型Sn-Pb混合窄带隙钙钛矿太阳能电池实现了22.04%的功率转换效率，并表现出更好的存储稳定性，在充满N2的手套箱中存储3072小时后仍保持91%初始效率。此外，使用加入OAPS的Sn-Pb窄带隙钙钛矿太阳能电池作为子电池的全钙钛矿串联叠层电池的两端和四端串联效率分别为27.17%和28.31%，为优化Sn-Pb混合钙钛矿太阳能电池及其串联的性能提供了一种直接的方法。