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有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（HPSCs）因其卓越的功率转换效率（PCE）和成本效益高的制造方法，正在成为下一代光伏设备的有前景的技术。尽管使用二维钙钛矿溶液处理钝化可以改善界面复合，但这种方法会阻碍电荷的有效传输。本研究韩国全南大学Chang Kook Hong等人探讨了双层3D/3D的MAPbI3/FAPbI3基钙钛矿异质结（BPHJ）的性质和性能，以解决这些问题。该双层结构由两个具有独立结构的钙钛矿吸光材料组成，夹在两个电荷传输层（CTLs）之间，以构建功能性设备。首先，优化了制造工艺，以获得具有控制形貌和结晶性的高质量MAPbI3钙钛矿薄膜，随后通过热蒸发技术沉积FAPbI3，形成BPHJ。基于BPHJ-160 nm的太阳能电池（PSC）在优化参数下展现出23.08%的增强PCE，相较于单层参考（20.15%）设备。性能的提升可以归因于在异质结界面有效的电荷提取和由于有利的能级降低了电荷复合损失。此外，还评估了基于BPHJ的钙钛矿设备在连续照射下的长期稳定性，以及其在不同环境条件下的环境稳定性和热稳定性。
J. V. Patil, S. S. Mali, C. K. Hong, Exceeding 23% Efficiency for 3D/3D Bilayer Perovskite Heterojunction MAPbI3/FAPbI3-Based Hybrid Perovskite Solar Cells with Enhanced Stability. Adv. Funct. Mater. 2024, 2408721.
https://doi.org/10.1002/adfm.202408721
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