主要内容
二维/三维堆叠的异质结构表面钝化技术已被广泛应用于提升n-i-p型钙钛矿太阳能电池(PSCs)的效率。然而,二维钙钛矿中无序的量子阱宽度分布不仅导致了能量景观的非均匀性,还引发了晶体结构的不稳定性,严重阻碍了n-i-p型PSCs性能的进一步提升。
为了应对这一挑战,天津大学 胡文平教授与新加坡国立大学 侯毅教授携手合作,带领团队开创性地提出了一种创新的多功能方法——配体介导的表面钝化技术。他们通过双配体共沉积技术,成功制备出了具有均匀能量景观的纯二维相钙钛矿钝化层。在这个过程中,具有较大分子尺寸和较低吸附能的3,6-二甲基-咔唑-9-乙铵碘化物优先吸附于钙钛矿表面,有效调控了间氟苯乙铵碘化物与钙钛矿表面之间的相互作用,从而形成了具有狭窄量子阱分布和均匀表面电位分布的二维钙钛矿结构。
尤为重要的是,这种精心设计的表面限域二维钝化层不仅能够在钙钛矿与空穴传输层的界面处维持更高的电场强度,还进一步提升了电池的整体性能。因此,采用该技术的最优器件在0.05平方厘米的面积上实现了25.86%的转换效率,在1平方厘米的面积上也达到了25.08%的转换效率,同时展现出了卓越的运行稳定性(T90 > 1000小时)和出色的热稳定性。这项研究为PSCs的高效稳定二维钝化策略开辟了新的思路,并提供了深入的见解。
文献信息
Ligand-Mediated Surface Reaction for Achieving Pure 2D Phase Passivation in High-Efficiency Perovskite Solar Cells
- Zhuojie Shi,Shunchang Liu,Ran Luo,Jianpeng Ma,Hao Tian,Xi Wang,Zijing Dong,Xiao Guo,JinxiChen,Jiangang Feng,Chuanxiao Xiao,Yuchen Wu,Wenping Hu,Yi Hou
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14473
热门跟贴