离子液体+钙钛矿=？Science，Nature各一篇!

Henry J. Snaith, 牛津大学教授，钙钛矿光伏器件第一人。在2010年就创办了牛津光伏公司(Oxford PV)，2014年已经开始研发钙钛矿-硅叠层器件。去年，中国金风科技投资Oxford PV 约2000万英镑，用于开发钙钛矿光伏组件。据报道，钙钛矿-硅叠层器件效率将提高至30%。

那么，2019-2020年，Henry J. Snaith等人陆续在Nature，Science上发表关于钙钛矿器件的稳定性研究：离子液体提高离子晶体钙钛矿的稳定性，研究了钙钛矿的老化机制。这些重磅成果对推动钙钛矿单结器件，钙钛矿叠层器件都有深远意义。

今日Science：哌啶基离子液体！提高FACs基钙钛矿器件性能

工作寿命问题长期以来都是有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池中关键性参数，牛津大学Yen-Hung Lin，Henry J. Snaith等展示了一种高弹性的正-本征阴性钙钛矿太阳能电池，通过将哌啶基烷基阳离子-硼氟酸阴离子组成的离子化合物引入甲脒,铯和卤化铅组成的钙钛矿材料中，实现了对能带结构的改变。通过对能带结构进行调控，将其用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池的构建。这种哌啶添加分子有效的改善了开路电压和电池效率，并且抑制了钙钛矿的组分转变为杂质相、在电池老化实验中展示了遏制pinhole生成。

通过nanoSIMS（纳米尺度二次离子质谱测试）对哌啶离子化合物在钙钛矿中的作用进行研究，结果显示大部分的[BMP]⁺[BF₄]^-离子化合物分子在钙钛矿晶域边缘聚集，少量离子化合物渗透到Cs_0.17FA_0.83Pb(I_0.77Br_0.23)₃钙钛矿薄膜中。超过1000 h的长时间工作后，电池的开路电压能保持在1.2 V。通过在空气中进行测试，结果显示未封装电池和封装后的电池分别在60 ℃和85 ℃中进行1010 h和1200 h连续测试，保持了80 %和95 %的性能。

2019年Nature: 咪唑基离子液体, 提高FACsMA基钙钛矿器件性能

参考文献

Yen-Hung Lin et al. A piperidinium salt stabilizes efficient metal-halide perovskite solar cells，Science 2020.

DOI：10.1126/science.aba1628

https://science.sciencemag.org/content/369/6499/96

Bai, S. et al. Planar perovskite solar cells with long-term stability using ionic liquid additives. Nature 571, 245-250

doi:10.1038/s41586-019-1357-2 (2019).

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1357-2

Henry J. Snaith简介

HenryJ. Snaith，英国牛津大学克拉伦登实验室物理学教授，牛津光伏公司(Oxford PV)的共同创始人之一。2017年9月，因共同发现并应用钙钛矿材料实现有效的能源转换，荣获化学领域2017年度“引文桂冠奖”。同年，科睿唯安网站预测Henry J. Snaith是诺贝尔物理学奖获得者之一。

HenryJ. Snaith团队通过材料合成，器件开发，先进的光电特性和理论研究的跨学科组合，率先开发了用于能源和光伏的钙钛矿材料。该研究吸引了学术界和工业界的关注，这是有希望以比现有硅PV更低的成本提供更高效率的光伏技术。Henry J. Snaith团队已在Science、Nature、NatureMaterials、Nature Photonics、NatureNanotechnology、Nature Energy、NatureCommunications和Joule等国际著名期刊发表论文和专利500多篇，被SCI引用超过92000次。

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