La passivation est une méthode efficace pour réduire les défauts et inhiber la recombinaison non radiative. Les sels d'amines organiques tels que l'iodure de phénéthylamine (PEAI) ont été utilisés avec succès pour passiver la surface de la pérovskite, atteindre un record mondial d'efficacité de l'appareil pour l'amélioration des COV.

Cependant, Les pérovskites traitées au PEAI sont sensibles à la température. A hautes températures, PEAI réagira avec une pérovskite tridimensionnelle (3-D) vierge pour former une pérovskite 2-D, ce qui affecte la stabilité de l'appareil. En outre, davantage de travail devrait être fait pour explorer davantage le mécanisme de passivation des sels d'ammonium.

Dans une étude récente publiée par Matériaux énergétiques avancés , un groupe de recherche dirigé par le professeur Gao Peng de l'Institut de recherche du Fujian sur la structure de la matière de l'Académie chinoise des sciences a signalé une approche d'amine volumineuse pour développer des cellules solaires à pérovskite efficaces en réduisant la recombinaison médiée par l'interface.

Les chercheurs ont utilisé un unique, Iodure de 1-naphtylméthylamine volumineux (NMAI) pour le post-traitement du film de pérovskite 3-D à triple cation CsFAMA pour passiver la surface/interface de pérovskite, et ainsi réduire la recombinaison non radiative des dispositifs.

Ils ont trouvé que différent de PEAI, Le post-traitement NMAI reste presque le sel NMAI lui-même à la surface du film de pérovskite plutôt que transformé en pérovskites de faible dimension, même sous haute température de recuit thermique (100 °C), qui a été soutenu par le calcul de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) et la mesure de la diffraction des rayons X (XRD).

Bien que les chercheurs aient adopté le NMAI pour construire une pérovskite quasi-2-D/3-D grâce à une méthode de préparation en une étape pour une diode électroluminescente (DEL) à pérovskite hautement efficace, ce sel d'ammonium diélectrique pourrait non seulement diminuer efficacement la recombinaison assistée par défaut en raison de la passivation chimique, mais aussi retarder l'accumulation de charge en induisant une flexion du niveau d'énergie et empêcher la recombinaison des porteurs minoritaires due au blocage de charge.

Les appareils traités au NMAI ont montré une électroluminescence beaucoup plus intensifiée, ce qui est une preuve directe que le traitement NMAI supprime sensiblement la recombinaison non radiative à la surface/interface de la pérovskite dans les dispositifs complets.

En outre, les chercheurs ont obtenu un PCE de 21,04 % pour le PSC triple action, un maximum de COV jusqu'à 1,20 V, et une stabilité améliorée en maintenant 98,9% de leur efficacité initiale après 3240 h.

Cette étude fournit de nouvelles informations sur les mécanismes de passivation des sels d'ammonium organiques et suggère des lignes directrices pour le développement futur de couches de passivation améliorées.