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香港理工大学严锋团队最新Angew：利用噻吩基铵进行A位调控制备高效的2D/3D锡基钙钛矿太阳电池

文摘   2024-10-16 18:54   瑞士  
锡卤化钙钛矿具有低毒性和理想的带隙能量，是无铅钙钛矿太阳能电池 (PSC) 最有前途的候选材料。在锡基 PSC (TPSC) 中引入 2D/3D 混合钙钛矿相已被证明是提高器件效率和稳定性的最有效方法。然而，2D 钙钛矿相通常表现出相对较低的载流子迁移率，这不利于器件中的载流子传输。在这项研究中，香港理工大学严锋团队使用噻吩基阳离子 2-(噻吩-3-基)乙烷-1-胺 (3-TEA) 作为间隔物，在 TPSC 中形成了一种新型 2D 钙钛矿相，相关成果于2024年10月15日发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。与其他阳离子如 2-(噻吩-2-基)乙烷-1-胺 (2-TEA) 和苯基 2-苯基乙烷-1-胺 (PEA) 相比，它在性能增强方面表现出最有希望的效果。理论计算表明，3-TEA 可实现 [SnI6]4- 八面体层最紧凑的晶体堆积，从而导致 2D 相中的空穴有效质量和形成能量最低。这种效应通过促进 2D 相内更高效的载流子传输，显著提高了器件效率和稳定性。这些发现表明，噻吩基 2D 钙钛矿非常适合高性能 TPSC。

论文信息：Guitao Feng, Hok-Leung Loi, Tianyue Wang, Wenqiu Deng, Zhiqiang Guan, Qi Wei, Jiandong He, Mingjie Li, Chun-Sing Lee, Jizheng Wang, Qichun Zhang, Feng Yan, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202413584.

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第三代薄膜太阳电池
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