西交大梁超/杨生春&南京邮电大学夏俊民团队最新AM:通过二元间隔物和单晶配位实现高效2D RP钙钛矿太阳电池的均匀相位排列

文摘   2024-10-13 20:46   瑞士  

2D Ruddlesden-Popper 钙钛矿(RPP)因其优异的环境稳定性近年来受到广泛关注。然而,RPP 太阳能电池的光电转换效率(PCE)远低于3D 钙钛矿太阳能电池(PSC),主要原因是其载流子传输性能差以及异质相过多。基于此,西交大梁超/杨生春&南京邮电大学夏俊民团队引入二元间隔物(正丁基铵,BA 和苯甲脒,PFA)来调控结晶动力学和n值相分布,形成RPP 薄膜均匀的相排列,相关成果于2024年10月12日发表于Advanced Materials期刊。然后该研究结合n = 5 BA2MA4Pb5I16 记忆单晶,在高质量(BA0.75PFA0.25)2MA4Pb5I16 薄膜中实现从低n值相到高n值相的超快阶梯式载流子传输。这些二元间隔物和单晶辅助结晶策略可产生高质量薄膜,从而实现快速载流子提取和显著的非辐射复合抑制。由此产生的 PSC 实现了 21.15% 的 PCE,开路电压 (Voc) 高达 1.26 V,这是低 n 值 RPP 太阳能电池 (n ≤ 5) 的最高效率和 Voc。

论文信息:Z. Li, H. Gu, X. Liu, H. Wang, N. Zhang, J. Liao, D. Yu, X. Xie, Y. Zhou, G. Fang, Y. Chen, J. Xia, S. Yang, C. Liang, Uniform Phase Permutation of Efficient Ruddlesden–Popper Perovskite Solar Cells via Binary Spacers and Single Crystal Coordination. Adv. Mater. 2024, 2410408. https://doi.org/10.1002/adma.202410408

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