中山大学吴武强、昆士兰大学王连洲和广西民大雷炳新 Chem综述：有机胺分子助力钙钛矿基太阳电池和发光二极管的性能提升

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近年来，有机胺分子由于具备-NH₂基团以及分子结构设计多样性等优点被广泛应用于提高钙钛矿太阳电池（PSCs）和发光二极管 (Pe-LEDs)的器件性能。基于此，中山大学吴武强、昆士兰大学王连洲和广西民族大学雷炳新团队合作在Chem上发表题为“Small amines bring big benefits to perovskite-based solar cells and light-emitting diodes”的综述文章（DOI：10.1016/j.chempr.2021.11.010）。首先，作者介绍了将有机胺分子引入钙钛矿中的三种主要方式（添加剂工程，表面处理以及蒸汽辅助自组装）。然后，总结了已报道的胺分子结构及其应用于钙钛矿基光电器件的研究进展，详细讨论了胺分子在晶体生长调控，缺陷钝化，表面保护和功能化，相稳定及抑制离子移动中展现出的功能多样性，揭示了有机胺分子提升钙钛矿基光电器件性能的关键原因，建立了分子结构-化学性质-器件性能的联系。此外，作者有前瞻性地提出了具有更理想的有机胺分子结构的合理设计准则，同时对未来的研究趋势提供了深刻的见解，期望实现更高效稳定的钙钛矿基光电器件。

图1. 不同有机胺分子的化学结构

图2. 胺分子引入钙钛矿中的多种方式

图3. 胺分子调控钙钛矿晶体的生长

图4. 胺分子在钙钛矿中的缺陷钝化功能

图5. 多官能团胺分子对钙钛矿中多种类型缺陷的钝化作用

图6. 胺分子在钙钛矿中缺陷钝化效能和持久性作用

图7. 胺分子在钙钛矿薄膜的表面保护和功能化

图8. 胺分子调控钙钛矿与其它功能层的界面能级作用

图9. 钙钛矿量子点中的胺分子辅助表面配体管理

图10. 胺分子在钙钛矿相管理和稳定中的作用

图11. 胺分子在抑制钙钛矿离子迁移中的作用

图12. 未来发展方向

作者简介

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文章的第一作者是中山大学博士研究生冯文怀，共同通讯作者是中山大学吴武强教授、澳大利亚昆士兰大学王连洲教授及广西民族大学雷炳新教授。

原文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451929421005817

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