在三维(3D)钙钛矿薄膜上控制生长二维(2D)钙钛矿,可以减少界面复合并阻碍离子迁移,从而提高钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能和稳定性。不幸的是,自发形成的二维相在预先沉积的三维钙钛矿薄膜上的随机取向可能会由于能量无序而恶化电荷提取,限制了PSCs的最大可实现效率和长期稳定性。
在此,阿卜杜拉国王科技大学Thomas D. Anthopoulos等人引入了一个间位酰胺吡啶配体和溶剂后滴步骤,在三维钙钛矿薄膜表面生成高度有序的二维钙钛矿相。重建的二维/三维钙钛矿界面表现出降低的能量无序,并与对照二维/三维样品相比,产生了性能改善的电池。
采用间位酰胺吡啶诱导的相纯二维钙钛矿钝化的PSCs显示出最大功率转换效率为26.05%(认证值为25.44%)。在湿热和户外测试下,封装的PSCs在1000小时和840小时后分别保持其初始PCE的82%和75%,显示出改善的实际耐久性。
Chang, X., Azmi, R., Yang, T. et al. Solvent-dripping modulated 3D/2D heterostructures for high-performance perovskite solar cells. Nat Commun 16, 1042 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56409-5
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