結晶化ダイナミクスとヨウ化メチルアンモニウムの結晶方向を調節することにより、高効率の鉛のないペロブスカイト太陽電池を可能にします

スズ（SN）ベースのペロブスカイト太陽電池（PSC）は、鉛ベースのPSCよりも環境に優しいため、多くの注目を集めています。ただし、SNベースのペロブスカイトフィルムの高速結晶化と、SN2+からSN4+の容易な酸化により、効率と安定性の改善が妨げられます。この研究では、結晶化ダイナミクスを調節し、フィルム形態を改善するために、ヨウ化メチルアンモニウムヨウ化物（MASNI3）ペロブスカイト前駆体溶液に加えられました。結果は、大きなEA+イオンがSNベースのペロブスカイトの結晶化プロセスを遅くし、結晶性が高い滑らかなペロブスカイトフィルムを形成し、追加されたBrnionsによりペロブスカイト膜の結晶性と方向がさらに改善されることを示しています。EA+およびBR-イオンの組み合わせ作用の下で、ASが生成したPSCは、9.59％のチャンピオンパワーコンバージョン効率（PCE）を達成しました。EABR添加剤はSN2+の酸化も遅らせ、太陽電池装置は、カプセル化されずに窒素充填グローブボックスで30日後に初期効率の93％を維持しました。この作業は、高効率SNベースのPSCを実現するための新しい戦略を提供します。

Tin (Sn)-based perovskite solar cells (PSCs) have attracted much attention because they are more environmentally friendly than lead-based PSCs. However, the fast crystallization of Sn-based perovskite films and the easy oxidation of Sn2+ to Sn4+ hinder the improvement of their efficiency and stability. In this work, ethylammonium bromide (EABr) was added to methylammonium tin iodide (MASnI3) perovskite precursor solution to regulate the crystallization dynamics and improve the film morphology. The results show that the large EA+ ions slow down the crystallization process of Sn-based perovskites and form a smooth perovskite film with high crystallinity, while the added Br- anions further improved the crystallinity and orientation of the perovskite film. Under the combined action of EA+ and Br- ions, the as-produced PSCs achieved a champion power conversion efficiency (PCE) of 9.59%. The EABr additive also retarded the oxidation of Sn2+, and the solar cell device maintained 93% of its initial efficiency after 30 days in a nitrogen-filled glove box without being encapsulated. This work provides a new strategy for the realization of high-efficiency Sn-based PSCs.