科学新知: 2022 SCIENCE (IF63.714 ),亚稳态 Dion-Jacobson 二维结构如何实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池?

        三维 (3D) 有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的性能可以通过使用具有有效电荷传输的 2D 层状钙钛矿进行表面处理来提高。

        美国国家可再生能源实验室Kai Zhu等人近期于 Science刊登一项研究。研究团队最大化了亚稳态 Dion-Jacobson (DJ) 二维钙钛矿层间的空穴传输，该钙钛矿调整了不对称大体积有机分子的取向排列。空穴传输能量壁垒的降低使面外传输速率提高了 4 到 5 倍，二维 PSC 的功率转换效率 (PCE) 为 4.9%。借助亚稳态 DJ 2D 表面层，三种常见 3D PSC 的 PCE 提高了约 12% 至 16%，可达到约 24.7%。对于三阳离子混合卤化物 PSC，在约 40°C 的氮气环境下运行 1000 小时后，90% 的初始 PCE 得以保留。