بيروفسكايت هاليد مختلط متجانس الطور من أجل الخلايا الكهروضوئية المستقرة

تعاني البيروفسكايت ذات الفجوة الواسعة ذات الهاليد المختلط (WBG) اللازمة في الخلايا الكهروضوئية الترادفية من فصل الطور، حتى في وقت تكوين الفيلم الأولي – نتيجة النواة غير المتماثلة للمراحل الغنية بـ I-rich وBr-rich^1-3. استراتيجيات التجانس المعروفة تضبط Pb²⁺ قوة التنسيق^4-6; ومع ذلك، ص²⁺ينطبق التعديل القائم على جميع Pb²⁺ مراكز ولا يعالج بشكل تفضيلي المشكلة التي PbBr_س يتشكل بشكل أسرع من PbI_س. نقدم هنا مبدأ التنسيق الانتقائي: نقوم بضبط صلابة قاعدة لويس المحلية في الذرة المانحة من خلال ثنائي القطب الجزيئي، وهو نهج يحد من قابلية استقطاب الإلكترونات الخارجية للذرة المانحة. يقوم المانح الأصعب بتنسيق Pb بشكل تفضيلي²⁺ من الرصاص_س، وتأخير النواة الغنية بـ Br بشكل انتقائي ومزامنتها مع PbI_س. يؤدي هذا إلى أفلام WBG متجانسة تركيبيًا، مما يتيح للخلايا الشمسية ذات فجوات نطاقية تبلغ 1.62 فولت، و1.68 فولت، و1.88 فولت، ويحقق كل منها PCE مُحسّنًا واستقرارًا ممتدًا (1500 ساعة، ≥ت₉₀، 1 شمس و 65 درجة مئوية). توفر خلايا البيروفسكايت/الترادفية العضوية المصنعة باستخدام أفلام WBG هذه والخلية العضوية النشطة بالأشعة تحت الحمراء كفاءة معتمدة بنسبة 27.0% (حالة ثابتة 26.4%)، مع ت₉₁ (ISOS-L2 عند 65 درجة مئوية) لمدة 1000 ساعة.