Passivering är en effektiv metod för att minska defekter och hämma icke-strålningsrekombination. Organiska aminsalter som fenetylaminjodid (PEAI) har framgångsrikt använts för att passivera perovskitytan, uppnå världsrekord effektivitet för enheten för den förbättrade VOC.

Dock, PEAI-behandlade perovskiter är känsliga för temperatur. Vid höga temperaturer, PEAI kommer att reagera med orörd tredimensionell (3-D) perovskit för att bilda 2-D perovskit, vilket påverkar enhetens stabilitet. Dessutom, mer arbete bör göras för att ytterligare utforska passiveringsmekanismen för ammoniumsalter.

I en färsk studie publicerad av Avancerade energimaterial , en forskargrupp ledd av Prof. Gao Peng från Fujian Institute of Research on the Structure of Matter vid den kinesiska vetenskapsakademin rapporterade en skrymmande aminmetod för att utveckla effektiva perovskitsolceller genom att minska gränssnittsmedierad rekombination.

Forskarna använde en unik, skrymmande 1-naftylmetylaminjodid (NMAI) för efterbehandling av CsFAMA trippelkatjon 3-D perovskitfilm för att passivera perovskitytan/gränssnittet, och därigenom minska den icke-strålande rekombinationen av anordningar.

De fann att det skiljer sig från PEAI, NMAI-efterbehandling förblir nästan NMAI-salt själv på ytan av perovskitfilm snarare än omvandlas till lågdimensionella perovskiter, även under hög termisk glödgningstemperatur (100 °C), som stöddes av densitetsfunktionsteori (DFT) beräkning och röntgendiffraktion (XRD) mätning.

Även om forskarna hade antagit NMAI för att konstruera kvasi-2-D/3-D perovskit genom en enstegsförberedelsemetod för högeffektiv perovskite-ljusemitterande diod (LED), detta dielektriska ammoniumsalt kunde inte bara effektivt minska den defektassisterade rekombinationen på grund av kemisk passivering, men fördröjer också laddningsackumuleringen genom att inducera böjning av energinivån och förhindra minoritetsbärares rekombination på grund av laddningsblockering.

De NMAI-behandlade enheterna visade mycket mer intensifierad elektroluminescens, vilket är ett direkt bevis på att NMAI-behandling avsevärt undertrycker den icke-strålande rekombinationen vid ytan/gränsytan av perovskit i de kompletta enheterna.

Dessutom, forskarna uppnådde en PCE på 21,04 % för trippelverkande PSC, en maximal VOC upp till 1,20 V, och förbättrad stabilitet som bibehåller 98,9 % av sin initiala effektivitet efter 3240 timmar.

Denna studie ger nya insikter om passiveringsmekanismerna för organiska ammoniumsalter och föreslår riktlinjer för framtida utveckling av förbättrade passiveringsskikt.