一、研究背景与核心挑战

前驱体添加剂是解决该问题的有效手段，离子液体（IL）因挥发性可控、稳定性高极具潜力，但现有研究对其阴阳离子协同作用及溶液预组装过程关注不足，难以同时解决多种复合损失问题。

二、双功能 ILSCN 的设计与作用机制

• SCN⁻阴离子填充卤素空位

• 阳离子氰基配位 Pb²⁺阳离子缺陷

密度泛函理论计算显示，ILSCN 与钙钛矿表面及碘空位的结合能分别达 - 2.59eV 和 - 4.84eV，结合作用极强。谱学表征进一步证实，ILSCN 可通过氢键与配位作用引导前驱体形成超分子预聚集体，从源头优化成膜过程。

三、薄膜性能协同调控

• 形貌优化：晶粒尺寸从 155nm 增大至 194nm，薄膜更致密均匀

• 结晶改善：抑制 PbI₂杂相，诱导 (100) 晶面择优取向，结晶动力学加速 73.9%

• 缺陷减少：陷阱密度降至 5.23×10¹⁵ cm⁻³，载流子寿命显著延长

• 稳定性提升：有效抑制光照下卤素偏析，优化界面能级匹配

四、器件光电性能与稳定性

• 核心参数：反向扫描功率转换效率达 18.40%，开路电压从 1.26V 提升至 1.35V，非辐射电压损失仅 0.13V

• 复合抑制：二极管理想因子从 2.10 降至 1.54，复合电阻增大，陷阱辅助与界面非辐射复合得到有效抑制

• 长期稳定性：连续光照 500 小时保持 84% 初始效率，氮气储存 600 小时保持 96%，远优于对照器件

五、研究结论

本研究通过分子定制的双功能离子液体 ILSCN，实现了结晶调控与缺陷钝化的协同作用，从根源上缓解了宽带隙钙钛矿的多种复合损失途径，显著提升了器件效率与稳定性。该成果凸显了功能化离子液体在钙钛矿光伏领域的应用价值，为推进高效叠层太阳能电池产业化提供了重要技术支撑。

默尼化工科技（上海）有限公司

致力于离子液体(ILs)研发生产、应用推广和全球销售，拥有自主知识产权生产技术，产品质量和一致性因此得到保障，Tel：021-38228895