1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷用于提高钙钛矿膜稳定性
表面水解后的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷衍生的低聚物层增加了钙钛矿膜的疏水性,可以作为防止水分入侵的有效屏障.薄膜在湿气中的长期暴露可以形成二次壁,该二次壁存在于晶界处,有利于缺陷钝化,以进一步提高湿度稳定性.这种逐步水解有助于将PSC的开路电压从原来的1.136V提高到1.205V.具有双重阻隔层的PSC表现出优异的水分稳定性,更好的热稳定性和光稳定性,以及高达21.34%的最佳光电转换效率.
📌 参考资料/链接：
Double Barriers for Moisture Degradation: Assembly of Hydrolysable Hydrophobic Molecules for Stable Perovskite Solar Cells with High Open-Circuit Voltage.Adv.Funct. Mater.2020,2002639.
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在70%相对湿度下暴露16天后,1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷改性膜的PL强度约为新鲜膜的PL强度的四倍.这意味着在潮湿的薄膜老化过程中可能会发生进一步的缺陷钝化,这被认为是由于未完全水解的PFTS可以通过与渗透的水分反应形成亲电Si-OH键而进一步水解,从而钝化GBs处的缺陷.为了验证钙钛矿膜中PFTS的不完全水解和缩合,对改性膜(PFTS-10,在70%相对湿度下的暴露时间超过15天)进行了XPS深度分布表征.在表面上未观察到Cl信号,表明表面PFTS已完全水解并浓缩形成低聚物(Si-O).相比之下,XPS光谱显示PFTS改性膜内部有四个Cl 2p峰和两个Si 2p峰,表明存在有机Si-Cl基团,可以进一步与渗透水和 形成Si-OH基团的水分,可深度钝化GBs处的缺陷并保护钙钛矿晶粒.
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