Bei Perowskit-Solarzellen (PSCs) wird zur Leistungssteigerung der Geräte oft ein kleiner Überschuss an Bleiiodid (PbI2) zur Vorläuferlösung hinzugefügt. Das Vorhandensein von nicht umgesetztem PbI2 kann jedoch zu einer beschleunigten Degradation führen, die die Langzeitstabilität beeinträchtigt. In einer neuen Studie von LIMNO in Zusammenarbeit mit Forschern der Abteilung für Nanofusionstechnologie der Pusan National University wird dies durch supramolekulare Komplextechnik angegangen, indemBeta-Cyclodextrin (-CD)in einen Dreifachkationen-Perowskit, um die Kristallisation von Rest-PbI2 effektiv zu verhindern. Dieser Ansatz führt zu gleichmäßigem Kristallwachstum und Passivierung von unterkoordinierten Bleikationendefekten. Die Verwendung von -CD führt zu einer PSC mit einer verbesserten Leistungsumwandlungseffizienz (PCE) von 21,36 %, die die Kontrolle übertrifft, und verbesserter Stabilität gegen aggressive thermische Belastung und hohe Luftfeuchtigkeit (85 % RH). Dies wird durch optische und morphologische Untersuchungen unterstützt, die die Rolle von -CD zur Aufrechterhaltung der gewünschten Perowskitphase unterstreichen. Im Vergleich zur -CD-freien Kontrolle zeigte die mit -CD behandelte Probe nach 1170 Stunden Feuchtigkeitseinwirkung insbesondere minimale Bandlückenverschiebungen von 3 meV. Darüber hinaus passiviert diese Methode nicht nur nicht umgesetztes PbI2, sondern liefert auch wertvolle Einblicke in die Rolle von -CD in hybriden Perowskit-Solarzellen. Zusätzliche Tests mit Maltose als nichtzyklische Kontrolle wurden durchgeführt und bestätigen die überlegene Fähigkeit von -CD, die Stabilität des Perowskitfilms unter rauen Bedingungen zu verbessern. Die Bildung eines supramolekularen Systems zwischen -CD und Perowskit ist eine vielversprechende Strategie zur Kontrolle der Chemie der Perowskit-Vorläufer, der Materialstruktur und der daraus resultierenden Leistung und Stabilität des Geräts.
