鉴于此◆★■■■■，来自西北大学/多伦多大学Edward H. Sargent、西北大学Mercouri G. Kanatzidis、Bin Chen等课题组的研究人员在钙钛矿太阳能电池的稳定性改进方面取得了新进展。该团队设计并合成了一种基于酰胺基的钝化配体★◆◆◆★◆，采用了具有较高热稳定性的酰胺基团替代了传统的铵基配体。
首先，为了分析铵盐和amidinium配体在高温条件下的稳定性★◆◆■，本文采用了质谱（MS）和热重分析（TGA）联用系统，对配体的去质子化过程进行了研究★◆■◆◆◆。通过在流动空气中加热配体粉末，MS和TGA能够检测挥发性去质子化产物。结果表明，在高温条件下，铵盐配体（如PDAI2和4FBAI）会发生I2的蒸发，推测这是由生成的氢碘酸（HI）氧化反应引起的（图S2）。然而，与之不同的是，amidinium配体（如PDII2和4FBII）并未表现出I2的蒸发，说明amidinium配体能够有效抑制配体的去质子化现象。此结果表明，amidinium配体的稳定性在高温条件下明显优于传统铵盐配体，进一步支持了其在钙钛矿表面钝化层中的应用潜力。
科学家通过XRNRM等先进表征手段来揭示COF-999的微观特性及其在二氧化碳捕集中的应用潜力◆★■■◆■!
科学家通过拉曼光谱、XPS等技术揭示了Na₂S在室温钠硫电池中的关键性能表现及其影响机制！
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科学家通过AFM、泵浦-探测系统■◆◆◆★◆、时间分辨光谱等多种手段深入分析了MoS2材料在协同激发下的光学行为★★◆◆，揭示了其在非线性光学调制中的重要作用！
此外◆■◆★★，本文还通过时间分辨光致发光（TRPL）和光致发光量子产率（PLQY）测试，评估了配体对钙钛矿薄膜表面缺陷的钝化效果。TRPL实验结果显示，4FBII处理的薄膜表现出最长的载流子寿命（2■★★◆.6 μs）■★★★■◆，这表明4FBII能够有效抑制缺陷诱导的非辐射载流子复合现象。PDII2/4FBII组合的薄膜也展示了显著提高的载流子寿命（2.4 μs）■◆◆◆，说明该组合在化学钝化方面同样具有较好的效果■■。在PLQY测试中★◆■★◆★，经过PDII2/4FBII处理的钙钛矿薄膜表现出三倍以上的PLQY增加，并且在C60沉积后仍保持70%以上的初始PLQY。这表明，amidinium配体不仅提高了表面的化学钝化效果，还增强了钙钛矿薄膜在光电转换过程中的稳定性◆◆★◆■。
其次，本文使用了X射线光电子能谱（XPS）深度剖析技术，评估了不同配体对钙钛矿表面钝化层的稳定性。在85°C、1太阳光照强度以及50%相对湿度条件下加速老化2小时后，XPS结果显示◆★■■■◆，经过PDAI2处理的钙钛矿薄膜表面的N 1s特征峰（401.7 eV）消失，且与钙钛矿相关的N 1s峰（400.2 eV）也显示出表面与体相的计数比值下降。这表明★■，在潮湿条件下，铵盐配体从钙钛矿表面脱落◆■★。相比之下，使用PDII2处理的钙钛矿薄膜几乎没有出现这种变化，表明amidinium配体对钙钛矿表面的钝化效果更加稳定■■★■■★。类似的现象也出现在4FBAI与4FBII的比较中，进一步验证了amidinium配体在抑制配体去质子化方面的优势。
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科学家通过SEM★◆★◆、AFM等表征深入分析了磁流变粘附材料（MRE）的性能和机理，并揭示了其独特的磁响应性和粘附性能！
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通过上述一系列表征手段★■★★◆◆，本文揭示了amidinium配体在提升钙钛矿薄膜稳定性方面的优势。相比于传统的铵盐配体，amidinium配体具有更高的去质子化抗性，能够有效地延长钝化层在高温■■★★★■、高湿条件下的稳定性。此外，amidinium配体还能够改善钙钛矿薄膜的电子传输性能◆★，增强其光电性能，这为钙钛矿太阳能电池的高效稳定发展提供了新的思路和策略。
钙钛矿太阳能电池（PSCs）是近年来在能源领域取得显著进展的材料之一，因其在光伏领域的高效率和低成本应用前景而备受关注。与传统的硅基太阳能电池相比◆◆■■◆，钙钛矿材料具有更高的功率转换效率（PCE）和较低的生产成本等优势。然而，钙钛矿太阳能电池也面临一些挑战，特别是其稳定性问题◆★■◆。传统的表面钝化技术多依赖铵基配体■■◆◆◆，这些配体在光照和热应力下容易去质子化，导致钝化效能降低，从而影响器件的长期稳定性。因此，如何提高钙钛矿材料的热稳定性，并解决去质子化问题，成为了一个重要的研究课题。
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为了进一步验证这些结果，本文还使用了飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）技术，分析了不同配体处理的钙钛矿薄膜在老化过程中的变化■◆。实验发现，在PDAI2和4FBAI处理的薄膜表面■■■★◆，C3H12N22+和C7H9FN+的初始信号分别损失了99%和85%■■★★，这表明这些铵盐配体的去质子化过程导致了信号的显著丧失。相反，PDII2和4FBII处理的钙钛矿薄膜保持了93%和80%的初始信号■◆◆■■，表明amidinium配体在抑制去质子化方面的表现更加优异■◆。因此，ToF-SIMS分析进一步证明了amidinium配体在提高表面稳定性方面的作用。
科学家通过XRD★■◆■★、FESEM、TEM、电学表征和原位计算等手段深入研究了DJ钙钛矿人工突触材料的结构与性能特性！
科学家通过先进的量子霍尔效应测量仪器和低温电阻测量技术，探讨了非线性霍尔电压（VH）特性■■◆★■！
与铵基配体相比，酰胺基配体通过共振效应增强了N-H键的稳定性■◆■★，有效抑制了配体在高温下的去质子化现象。利用这一新型钝化配体，研究人员显著提高了钙钛矿太阳能电池的热稳定性和操作稳定性。经过85°C★◆★■、50%相对湿度环境下1100小时的最大功率点（MPP）跟踪，器件保持了90%以上的效率。此外■■★★■■，基于该酰胺基配体的钙钛矿太阳能电池在逆向结构下实现了26.3%的稳定功率转换效率（PCE）★★◆，远超传统钙钛矿电池的效率。
表征解读】本文通过多种表征手段，揭示了不同配体对钙钛矿薄膜稳定性和电性能的影响◆★■★■，特别是在高温、高湿条件下，amidinium配体相比于传统的铵盐配体展现了更优异的稳定性★■◆■。以下是本文的表征解读部分的详细阐述。
