페로브스카이트 태양전지(PSCs)에 첨가제를 전략적으로 도입하는 접근은, 최소한의 재료 투입과 손쉬운 공정을 활용하면서 전력변환효율(PCE)을 향상시키는 핵심 전략으로 부상해 왔다. 본 연구는 자연적으로 풍부하고, 비용 효율적이며, 환경친화적인 첨가제—설탕 및 그 카라멜화 유도체—의 PSC 적용에 대해 심층적으로 조사하였으며, 자연 물질을 첨가제로 사용한 보고된 PSC들 중에서 25.26%(공인 25.07%)의 기록적인 PCE를 달성하였다. 또한 제작된 소자들은 연속광 조사 1000 h 후에도 초기 효율의 80% 이상을 유지하는 등 탁월한 장기 안정성을 보였다. 정제 및 재결정화된 자당은 강한 수소 결합으로 인해 효과가 없는 반면, 카라멜화 자당은 매우 효과적인 첨가제로 확인되었는데, 카라멜화 자당의 이당류는 220 °C에서 열분해되어 H—를 생성하며, 200 °C 미만에서 처리된 경우에 주로 형성되는 카라멜란, 카라멜린, 카라멜렌에 비해 우수한 성능을 나타냈다. 광전지 성능의 향상은 첨가제에 포함된 하이드록실, 카복실, 카보닐 기능기의 비례적 차이에 기인하며, 카보닐 기능기가 PSC 성능을 증진하는 데 지배적으로 유리한 역할을 하는 반면 하이드록실기는 그와 반대로 작용함이 관찰되었다.

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