界面植入卤化碳点构建高效稳定的柔性钙钛矿太阳能电池

有机无机杂化钙钛矿薄膜的可低温溶液法制备为其在柔性太阳能电池上的应用提供了发展契机,然而,由于钙钛矿的离子性和脆性,柔性钙钛矿器件在环境稳定性和力学稳定性方面仍面临巨大挑战。本文基于激光衍生的卤化碳点在钙钛矿多颗粒界面的植入,提出了一种提高钙钛矿薄膜柔性和环境稳定性的化学交联普适策略。一系列的卤化碳点可通过脉冲激光辐照卤代苯溶剂原位生成,并通过反溶剂方法植入至钙钛矿薄膜表面和晶界。结果表明,钙钛矿与碳点之间强的相互作用有利于钙钛矿薄膜的缺陷钝化、晶格锚定以及载流子动力学调控。基于界面植入的柔性钙钛矿太阳能电池最高光电转换效率达到20.26%,且未封装的器件在40%相对湿度下经90天仍能保持其初始效率的90%以上,在85°C下的热稳定性能稳定超过200 h。此外,界面植入的柔性器件也展现了优异的抗变形能力,例如,经500次弯曲循环(曲率半径为4 mm)后仍能保留超过80%的初始效率。