宁夏大学张啟先&北航陈海宁团队最新AFM:纳米空间限制晶体生长促进碳基CsPbI3钙钛矿太阳电池中的空穴提取

文摘   2024-12-16 18:40   瑞士  
碳基 CsPbI3钙钛矿太阳能电池 (C-PSC)因其出色的化学稳定性而显示出巨大的前景。然而,钙钛矿/碳界面的低空穴选择性和低效电荷分离抑制了它们的光伏性能。引入低维 (LD)钙钛矿结构有望解决该问题,但随机生长的 LD钙钛矿晶体会大大增加表面粗糙度,这不仅会削弱界面接触以抑制空穴提取,而且还会增加LD钙钛矿中的电荷传输长度。基于此,宁夏大学张啟先&北京航空航天大学陈海宁/刘慧丛团队首先探索了 COMSOL Multiphysics模拟以建立 LD钙钛矿结构与器件性能的关系,这表明高覆盖率的p型薄 LD钙钛矿覆盖层有利于提高器件性能,相关成果发表于Advanced Functional Materials期刊。为了验证模拟结果,提出了一种纳米空间限制(NSC)策略来抑制 2D Cs2PbI2Cl2钙钛矿板的垂直生长以促进平面生长,在此过程中,在Cs2PbI2Cl2核生长之前预先覆盖一层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层。因此,在 n型 CsPbI3钙钛矿层上沉积了一层覆盖良好的 p型Cs2PbI2Cl2覆盖层,这显著提高了空穴选择性并增强了电荷分离,从而将C-PSC的效率提升至18.23%,并具有 1.161 V的超高 Voc
论文信息:Q. Zhang, Y. Wu, X. Wei, G. Li, C. Lv, M. Gao, W. Li, L. Zhu, Y. Lan, K. Wang, P. Yin, Y. Bai, C. Zhu, Q. Chen, H. Liu, H. Chen, Nano-Space Confinement Crystal Growth Boosted Hole Extraction in Carbon-Based CsPbI3 Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2419709.https://doi.org/10.1002/adfm.202419709
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