准二维(2D)钙钛矿由于其优异的材料稳定性,是用于钙钛矿太阳能电池商业化的非常有前途的光收集材料。然而,2D钙钛矿中多种n价物种的共存通常会导致结晶的复杂性增加,从而对最终的光伏性能产生负面影响。北京航空航天大学张渊、国家纳米科学中心周惠琼和中国科学院微电子研究所李星提出了一种基于二元溶液的策略,通过引入无毒且可广泛获得的CH3COOH(HAc)作为共溶剂来制备高质量的2D钙钛矿膜。
本文要点
(1)基于2D钙钛矿模型系统(AA)2MA4Pb5I16(n=5),研究发现HAc显著地改变了预成核和晶粒生长动力学,这得益于HAc与PbI2的关键组分的强给电子能力,其可导致形成有利的团簇聚集体并由此调节晶体生长。
(2)使用基于HAc的方法,该器件产生了18.55%的光伏效率和1.26V的光电压。这一电池表现出优异的热稳定性,在800小时的连续热老化下显示出<3%的效率下降。
Tong Yue, et al. A Binary Solution Strategy Enables High-Efficiency Quasi-2D Perovskite Solar Cells with Excellent Thermal Stability. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c01908
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01908