1、Science：篩選出穩(wěn)定的鈍化分子 界面鈍化的文章已經(jīng)多如牛毛，如何篩選出一種穩(wěn)定的鈍化分子，而不是簡單的去比較control和添加劑的穩(wěn)定性？多倫多大學(xué)Sargent聯(lián)合瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Michael Gr?tzel、肯塔基大學(xué)Kenneth R. Graham團隊，他們系統(tǒng)的研究了鈍化劑的空間位阻、結(jié)合能等影響，并巧妙地運用變角XPS來驗證配體在鈣鈦礦表面的分布，結(jié)合其它表征篩選出了氟化苯胺，這個分子可以防止?jié)u進(jìn)配體插層，可以保護(hù)晶體的完整性，從而提高鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性。利用這種方法制備的反式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池的認(rèn)證功率轉(zhuǎn)換效率為24.09%。在85 oC和50%相對濕度下工作的封裝器件，結(jié)果記錄了在1太陽照明下最大功率點的T85達(dá)到1560小時。Engineering ligand reactivity enables high-temperature operation of stable perovskite solar cells， Science，https://light.utoronto.ca/wp-content/uploads/2023/07/science.adi4107.pdf2、Science：鈍化劑要從頭開始計算和篩選 路易斯酸堿理論是化學(xué)家常用的理論來篩選鈍化分子，但是怎么才能篩選出合適的路易斯堿性分子來鈍化界面和晶界未配位的鉛原子？DFT計算大顯神威：鄢炎發(fā)、David S. Ginger、Edward H. Sargent團隊用DFT計算，如下圖，比較了路易斯堿TMP、TMA、DMS和DME與FAPbI3表面sp3雜交的結(jié)合能，計算的結(jié)合強度遵循P＞N＞S＞O，表明電負(fù)性規(guī)則并不嚴(yán)格適用。經(jīng)驗主義需謹(jǐn)慎，還是要用DFT驗證遍！根據(jù)以上計算結(jié)果，說明含磷的分子好，所以作者進(jìn)一步篩選出了1,3-雙(二苯基膦)丙烷（DPPP）分子，DFT計算顯示DPPP通過P-Pb鍵形成與PbI2終端表面化學(xué)鍵結(jié)合能為2.24 eV；發(fā)現(xiàn)DPPP與FAI終端結(jié)合能為1.09 eV，DPPP與鈣鈦礦結(jié)合能為4.31 eV，大于DPPP和NiOx的結(jié)合能（3.28 eV）。因此，DPPP全方位鈍化鈣鈦礦，從而提升器件效率和穩(wěn)定性。Rational design of Lewis base molecules for stable and efficient inverted perovskite solar cells，Science，https://light.utoronto.ca/wp-content/uploads/2023/02/science.ade3970.pdf3、Nature：電池疊中疊 鈣鈦礦領(lǐng)域卷出天際，為了能發(fā)頂刊，兩層疊層電池也已經(jīng)是一片紅海。這篇疊中疊三節(jié)鈣鈦礦電池，又給大家開辟了新賽道。為了制備穩(wěn)定的2.0 eV鈣鈦礦薄膜，Sargent團隊通過調(diào)控鹵素離子，抑制全無機鈣鈦礦鹵素離子遷移和光誘使相分離，實現(xiàn)了24%的三節(jié)疊層鈣鈦礦太陽能電池，器件穩(wěn)定性提升到400小時，并實現(xiàn)了23.3%的認(rèn)證效率。Suppressed phase segregation for triple-junction perovskite solar cells， Nature， https://light.utoronto.ca/wp-content/uploads/2023/03/s41586-023-06006-7.pdf4、Nature：一氧化碳高效還原為乙酸 通過二氧化碳催化電解手段將其轉(zhuǎn)化為高附加值的碳基燃料或化學(xué)品，不僅有助于環(huán)境保護(hù)，也對推動社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。Sargent教授、華中科技大學(xué)龐元杰教授、武漢理工大學(xué)麥立強教授，他們介紹了一種創(chuàng)新稀釋合金催化劑，能夠在高壓條件下高效將一氧化碳還原為乙酸。該催化劑反應(yīng)的最高法拉第效率達(dá)到91%，能量轉(zhuǎn)化效率是現(xiàn)有記錄的兩倍，長時間運行時保持80%左右的選擇性超過820小時，顯著超越先前的研究紀(jì)錄。Constrained C2 adsorbate orientation enables CO-to-acetate electroreduction， Nature，https://light.utoronto.ca/wp-content/uploads/2023/05/s41586-023-05918-8.pdf5、Nature：碳硅鍺錫鉛，輪到鍺了 碳硅鍺錫鉛，目前就只有鍺比較‘冷門’，但是，卷到最后，Sargent團隊還是瞄上了這個鍺元素。他們嘗試制備鍺鈣鈦礦光電器件，但是鍺的二價比錫二價還活潑，極其容易氧化，初始難度就很大?；瘜W(xué)合成很少會產(chǎn)生八面體[GeI6]4-鈣鈦礦，而是結(jié)晶成極性非鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。這篇Nature篩選了不同的有機分子，這些分子作為框架可以影響晶體的幾何排列和電子構(gòu)型，從而制備出對稱的鍺-碘八面體結(jié)構(gòu)。基于此，他們制備了鍺鈣鈦礦的光電二極管，并制備出了極小效率的鍺電池。Homomeric chains of intermolecular bonds scaffold octahedral germanium perovskites， Nature，https://light.utoronto.ca/wp-content/uploads/2023/07/s41586-023-06209-y.pdf
