Amônia para pós-cura de filmes de Perovskita à base de formamidínio

Os solventes empregados na fabricação de filmes de perovskita não apenas desempenham papéis importantes na dissolução dos precursores, mas também participam do processo de cristalização. Solventes apolares de alto ponto de ebulição com ligantes doadores de oxigênio têm sido extensivamente estudados, mas a formação de um filme de perovskita halogenada altamente uniforme ainda requer a participação de aditivos ou uma etapa adicional para acelerar a taxa de nucleação. A amina alifática volátil metilamina, com ligantes coordenantes e prótons de hidrogênio como solvente ou gás de pós-cura, facilita o processo de filmes de perovskita à base de metilamina com alta cristalinidade, poucos defeitos e fácil fabricação em larga escala. No entanto, a tentativa em perovskitas contendo formamidínio é desafiadora até o momento. Aqui, revelamos que a degradação das perovskitas contendo formamidínio em um ambiente de aminas alifáticas resulta da reação de transimina do cátion formamidínio e aminas alifáticas, acompanhada pela formação de amônia. Com base neste mecanismo, a amônia é selecionada como um gás de pós-cura para filmes de perovskita à base de formamidínio altamente uniformes e compactos. Em particular, a baixa temperatura se mostra crucial para permitir que os materiais de perovskita à base de formamidínio absorvam um número suficiente de moléculas de amônia e formem um estado líquido intermediário, que é fundamental para eliminar vazios nos filmes brutos. Como resultado, a célula solar de perovskita campeã baseada na pós-cura com amônia atinge uma eficiência de conversão de potência de 23,21% com excelente reprodutibilidade. Especialmente, a eficiência de conversão de potência do módulo com área ativa de 14 cm² é superior a 20%. Este tratamento de pós-cura com amônia potencialmente facilita a escala de fabricação de dispositivos altamente eficientes à base de formamidínio.