Passiveren is een effectieve methode om defecten te verminderen en niet-stralingsrecombinatie te remmen. Organische aminezouten zoals fenethylaminejodide (PEAI) zijn met succes gebruikt om het perovskietoppervlak te passiveren, het bereiken van wereldrecord efficiëntie van het apparaat voor de verbeterde VOC.

Echter, Met PEAI behandelde perovskieten zijn temperatuurgevoelig. Bij hoge temperaturen, PEAI zal reageren met ongerept driedimensionaal (3-D) perovskiet om 2-D perovskiet te vormen, wat de stabiliteit van het apparaat aantast. In aanvulling, er moet meer worden gedaan om het passiveringsmechanisme van ammoniumzouten verder te onderzoeken.

In een recente studie gepubliceerd door Geavanceerde energiematerialen , een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Gao Peng van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter van de Chinese Academie van Wetenschappen rapporteerde een omvangrijke aminebenadering om efficiënte perovskiet-zonnecellen te ontwikkelen door interface-gemedieerde recombinatie te verminderen.

De onderzoekers gebruikten een unieke, volumineus 1-naftylmethylaminejodide (NMAI) voor de nabehandeling van CsFAMA drievoudige kation 3-D perovskietfilm om het perovskietoppervlak/interface te passiveren, en daardoor de niet-stralingsrecombinatie van apparaten te verminderen.

Ze vonden dat anders dan PEAI, NMAI-nabehandeling blijft bijna NMAI-zout zelf op het oppervlak van perovskietfilm in plaats van omgezet in laagdimensionale perovskieten, zelfs bij hoge thermische gloeitemperatuur (100 °C), die werd ondersteund door dichtheidsfunctionaaltheorie (DFT) -berekening en röntgendiffractie (XRD) -meting.

Hoewel de onderzoekers NMAI hadden geadopteerd om quasi-2-D/3-D perovskiet te construeren door middel van een eenstaps voorbereidingsmethode voor zeer efficiënte perovskiet light-emitting diode (LED), dit diëlektrische ammoniumzout kon niet alleen de defect-geassisteerde recombinatie efficiënt verminderen dankzij chemische passivering, maar vertraag ook de ladingsaccumulatie door het veroorzaken van buiging van het energieniveau en het voorkomen van recombinatie van minderheidsdragers als gevolg van ladingblokkering.

De met NMAI behandelde apparaten vertoonden veel meer geïntensiveerde elektroluminescentie, wat direct bewijs is dat NMAI-behandeling de niet-stralingsrecombinatie aan het oppervlak/interface van perovskiet in de volledige apparaten aanzienlijk onderdrukt.

Aanvullend, de onderzoekers behaalden een PCE van 21,04% voor de triple-action PSC, een maximale VOS tot 1,20 V, en verbeterde stabiliteit met behoud van 98,9% van hun initiële efficiëntie na 3240 uur.

Deze studie biedt nieuwe inzichten in de passiveringsmechanismen van organische ammoniumzouten en suggereert richtlijnen voor de toekomstige ontwikkeling van verbeterde passiveringslagen.