Perovskitas mistas de estanho-chumbo com cristalização equilibrada e barreira de oxidação para células solares tandem totalmente perovskita

Resumo Células solares perovskitas mistas de estanho-chumbo têm gerado muita paixão pela pesquisa devido ao seu papel vital nas células solares tandem totalmente perovskita, que têm o potencial de alcançar eficiências mais altas em comparação com suas contrapartes de junção única. No entanto, a pronunciada disparidade nos processos de cristalização entre perovskitas à base de estanho e perovskitas à base de chumbo, juntamente com a fácil oxidação de Sn 2+, tem sido por muito tempo um fator dominante que contribui para altas densidades de defeitos. Neste estudo, propomos uma estratégia multidimensional para obter células solares perovskitas de estanho-chumbo eficientes, empregando uma molécula funcional de N-(carboxifenil)guanidina hidroclorada. A molécula de N-(carboxifenil)guanidina hidroclorada desempenha um papel fundamental na manipulação da cristalização e crescimento de grãos de perovskitas de estanho-chumbo, ao mesmo tempo servindo como um preservante para inibir efetivamente a oxidação de Sn 2+, devido à forte ligação entre N-(carboxifenil)guanidina hidroclorada e iodeto de estanho (II) e as barreiras de energia elevadas para oxidação. Consequentemente, células de estanho-chumbo de junção única exibem uma eficiência de conversão de energia estabilizada de 23,11% e podem manter 97,45% de seu valor inicial mesmo após 3500 h de armazenamento em prateleira em uma atmosfera inerte sem encapsulamento. Além disso, integramos perovskitas de estanho-chumbo em células tandem monolíticas de dois terminais totalmente perovskita, entregando uma eficiência certificada de 27,35%.