通过能源景观管理在3D之上构建二维(2D)钙钛矿仍然是钙钛矿光伏的一个挑战。鉴于此,普渡大学的窦乐添教授课题组报道了一种策略,通过设计一系列π-共轭有机阳离子来构建稳定的2D钙钛矿,并在2D/3D异质结上实现精细的能级可调谐性。
本文要点:
(1)在异质结和2D结构内都可以减少空穴转移能垒,并且优选的功函数偏移减少了界面处的电荷积累。
(2)利用这些见解,并得益于共轭阳离子与聚(三芳基胺)(PTAA)空穴传输层之间优越的界面接触,已经实现了24.6%的功率转换效率的太阳能电池,这是基于PTAA的n-i-p器件中最高的。该装置表现出大大增强的稳定性和再现性。
(3)这种方法适用于几种空穴传输材料,提供了在不使用不稳定Spiro OMeTAD的情况下实现高效率的机会。
Ke Ma et al. ,Holistic energy landscape management in 2D/3D heterojunction via molecular engineering for efficient perovskite solar cells.Sci. Adv.9,eadg0032(2023).
DOI:10.1126/sciadv.adg0032
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg0032