三価カチオンおよび二機能性スルファミン酸を用いた添加物工学によるヒステリシスなしで12.5%のPCE値を達成するスズペロブスカイト太陽電池

イミダゾリウム（IM）およびセシウム（Cs）は、二iodide スズペロブスカイト太陽電池（FASnI3; FA、ホルマミジニウム）に対するAサイトカチオン添加物として、さまざまな比率で二機能性添加物であるスルファミン酸（SA）を用いて処理されました。IMは、結晶欠陥をパッシベートし、ペロブスカイトの結晶化を助けるために適切な密な芳香族構造を持っています。Csは結晶構造を安定させ、トラップ状態密度を減少させることができます。TOF-SIMS測定は、フィルムの表面でIMとSAの両方のパッシベーション効果が発生していることを示しています。二機能性SA添加物はスズペロブスカイトのヨウ素空孔を占有し、非配位Sn原子をパッシベートし、表面欠陥を効果的にパッシベートします。さらに、SAは照射によってその双性イオン型から変換されたアンモニウム/酸形態を介してSn4+をSn2+に還元する効果があることが、in situ XPS測定から観察されました。ハイブリッドデバイスは、優れた長期間の安定性を持つCs0.02IM0.1FA0.88SnI3+1% SAのペロブスカイト構造に対して12.5%のPCE値を達成するように最適化されました。