苏州大学李耀文&李永舫&陈炜杰团队最新AM:提高准2D/3D钙钛矿异质结中的载流子传输以实现高性能钙钛矿/有机串联

文摘   2024-11-12 19:57   瑞士  

宽带隙 (WBG) 钙钛矿因其在串联太阳能电池中的适用性而不断受到关注。WBG 钙钛矿的主要瓶颈是界面缺陷和较大的能级偏移引起的界面非辐射复合和载流子传输损失,当 WBG 钙钛矿与有机太阳能电池串联堆叠时,由于互连层 (ICL) 中的载流子复合不平衡,会导致额外的能量损失。为了解决这些问题,苏州大学李耀文&李永舫&陈炜杰团队加入1,3-丙二铵碘化物(PDADI)以形成 Dion-Jacobson 相准二维钙钛矿,在WBG钙钛矿中混合高n值,相关成果于2024年11月10日发表于Advanced Materials期刊。PDADI 同时修复浅/深缺陷并在准二维/三维和三维钙钛矿之间建立 II 型能级对齐,以快速提取载流子。更重要的是,高 n 值的准二维钙钛矿中的短链二铵阳离子导致 Pb–I 无机层间距较短,从而增强了层间电子耦合,并削弱了限制载流子传输的量子阱限制效应。抑制传输损耗会增加 ICL 中的电子浓度,从而实现平衡载流子复合。0.0628 和 1.004 cm2钙钛矿/有机串联分别实现了 25.92% 和 24.63% 的显著效率。准二维覆盖层可以抑制离子迁移,使钙钛矿/有机串联表现出优异的操作稳定性(T85 > 1000 h)。

论文信息:S. Kang, Z. Wang, W. Chen, Z. Zhang, J. Cao, J. Zheng, X. Jiang, J. Xu, J. Yuan, J. Zhu, H. Chen, X. Chen, Y. Li, Y. Li, Boosting Carrier Transport in Quasi-2D/3D Perovskite Heterojunction for High-Performance Perovskite/Organic Tandems. Adv. Mater. 2024, 2411027. https://doi.org/10.1002/adma.202411027  

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