近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊和逄淑平研究組對鈣鈦礦前驅(qū)溶液的老化過程進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)，在甲胺離子和甲脒離子的混合有機(jī)陽離子鈣鈦礦溶液中發(fā)生了明顯的副反應(yīng)，并找到了抑制這些副反應(yīng)的解決方案，證明了提高鈣鈦礦前驅(qū)溶液的穩(wěn)定性是進(jìn)一步提升電池光電效率和增強(qiáng)器件可重復(fù)性的關(guān)鍵。

鈣鈦礦太陽能電池的效率很大程度上取決于鈣鈦礦光活性層的結(jié)晶質(zhì)量。在溶液法制備鈣鈦礦薄膜前，需要一定的溫度和攪拌來確保前驅(qū)體充分溶解，而當(dāng)溶液體系中甲胺和甲脒共存的情況下，溶液的衰變尤為明顯，導(dǎo)致每次做器件前都需要配置新鮮的溶液，不僅使器件研究工作更加繁瑣，也帶來很大的不可控性。

最新研究成果則為上述問題提供了解決方案。研究人員利用核磁共振技術(shù)跟蹤溶液老化過程的成分變化，發(fā)現(xiàn)隨著時間的延長，鈣鈦礦溶液中碘化甲胺和碘化甲脒的成分逐漸減少，隨之出現(xiàn)了一些新的化合物，這在以前從未被發(fā)現(xiàn)。他們最終確定了副反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)并揭示了其反應(yīng)機(jī)理，即碘化甲胺去質(zhì)子化后，再與碘化甲脒發(fā)生的加成—消除反應(yīng)。為了進(jìn)一步印證結(jié)論的準(zhǔn)確性，研究人員又通過化學(xué)手段合成了該類物質(zhì)，顯示具有相同的核磁信號。

相關(guān)論文信息：http://doi.org/10.1016/j.chempr.2020.02.016.

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