젤 유래 비정질 전구체가 효율적이고 안정적인 페로브스카이트 태양 전지를 위한 균일한 순수상 α‐FAPbI3 필름을 가능하게 합니다.

초록 순수상 α-포르마미디늄 납 아이오딘화물 (α-FAPbI3) 페로브스카이트 태양 전지 (PSC)는 적절한 밴드갭 덕분에 높은 효율성을 가질 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 고품질 α-FAPbI3 필름을 스핀 코팅 과정에서 얻는 것은 자발적으로 더 안정한 δ-FAPbI3 상이 형성되고 다성분 페로브스카이트 전구체 용액의 복잡성으로 인해 무용매 추출 없이 도전적입니다. 여기서 우리는 균일하고 고도로 정렬된 순수상 α-FAPbI3를 얻기 위해 무용매 추출의 필요성을 제거하는 비정질 구조의 겔 전구체를 고안했습니다. N,N′-디메틸프로필렌우레아 및 알킬암모늄 염화물이 추가되면 페로브스카이트 전구체 용액에서 요오드 납 염소화물 클러스터가 확장됩니다. 현장에서의 분광 분석 결과 초기 고화 단계에서 안정한 비정질 겔 전구체의 출현이 균일한 용질 분포를 보장함을 나타냅니다. 이는 결정상 전구체에서 선택적으로 정렬된 성장을 효과적으로 방지하여 필름 균일성의 크게 향상을 가져옵니다. 결과적으로 PSC의 전력 변환 효율은 24.17%, 모듈은 19.3%에 도달하며, 최대 전력 포인트 추적에서 850시간 후에도 초기 효율의 96.1%를 유지하는 우수한 작동 안정성을 보입니다. 이는 무용매 추출 없이 보고된 순수상 α-FAPbI3 PSC의 최고 성능을 입증하며, 대량 생산에 대한 큰 가능성을 보여줍니다.