具有二維/三維(2D/3D)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的錫鈣鈦礦薄膜有望實現(xiàn)高性能無鉛鈣鈦礦太陽能電池(PSC),但由于本征多量子阱和引入有機(jī)間隔陽離子的易感結(jié)晶動力學(xué),它們受到了不利載流子輸運的挑戰(zhàn)。西北工業(yè)大學(xué)王洪強(qiáng)、Tong Yu、Wang Kun在此提出并驗證了一種基于2D/3D錫鈣鈦礦薄膜同步尺寸結(jié)晶工程的策略,該策略可以同時解決這些挑戰(zhàn)。
本文要點:
1) 與依賴于精確n相控制的傳統(tǒng)尺寸工程不同,本研究中使用的4-苯甲酸胍鹽酸鹽(GBAC)在苯乙胺(PEA)和鈣鈦礦之間具有解吸效應(yīng),導(dǎo)致從2D相直接轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>3D相。
2) 作者還發(fā)現(xiàn)引入GBAC會導(dǎo)致細(xì)長有機(jī)-無機(jī)雜化鏈的形成,這通過加速成核和生長速率來改善薄膜的結(jié)晶過程。憑借這些優(yōu)點,所得到的錫PSC實現(xiàn)了15.02%的功率轉(zhuǎn)換效率,以及出色的長期穩(wěn)定性,在最大功率點工作4000小時后保持87%,400小時后保持80%。
Ziyong Kang et.al Synchronous Dimension-Crystallization Engineering Enables Highly Efficient 2D/3D Tin Perovskite Solar Cells EES 2025
DOI: 10.1039/D4EE06142J
https://doi.org/10.1039/D4EE06142J