理解混合维度准二维钙钛矿中的电荷传输过程对其在高性能光伏器件中的应用至关重要。

本研究通过飞秒瞬态吸收光谱（FTAS）和光致发光（PL）技术，探究了具有维度梯度的准二维钙钛矿薄膜（PEAnnMAn−1PbnnI3n+1）中电荷传输动力学与形貌的关系。研究发现，当选择性激发高维度相（如n=4）时，空穴可在皮秒级时间内高效传输至中维度相（n=2和n=3），而n=1相则表现为空穴阻挡层，限制了整体电荷传输效率。

这一结果强调了在太阳能电池设计中减少或消除n=1相的重要性，为优化准二维钙钛矿光伏器件提供了关键指导。

研究亮点

  1. 空穴传输机制解析：通过飞秒瞬态吸收光谱，首次揭示了准二维钙钛矿薄膜中空穴从高维度相（n=4）向中维度相（n=2/n=3）的快速传输（皮秒级），而n=1相则阻碍电荷传输。

  2. 维度梯度优化策略：研究证实，减少低维度相（n=1）的占比可显著提升电荷分离效率，为高性能钙钛矿太阳能电池的界面设计提供了理论依据。

  3. 稳定性与性能平衡：准二维钙钛矿的垂直相梯度结构（高维度相富集于表面）不仅增强电荷传输，还保留了二维材料的环境稳定性优势。

G. Ammirati, S. Turchini, F. Toschi, P. O'Keeffe, A. Paladini, F. Martelli, R. Khanfar, D. Takhellambam, S. Pescetelli, A. Agresti, D. Catone, Hole Transfer Dynamics in Thin Films of Mixed-Dimensional Quasi-2D Perovskites. Adv. Funct. Mater. 2025, 2502825.

https://doi.org/10.1002/adfm.202502825

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群：641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信

为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024、pvalley2019，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。