为了提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性,人们对2D/3D钙钛矿异质结构进行了广泛的研究。然而,在这类2D/3D钙钛矿杂化材料中,合理地控制相分布和能级排列仍然是一个巨大的挑战。
在这里,中山大学Wu-Qiang Wu通过同时引入2D钙钛矿成分和有机卤化物添加剂,成功地实现了2D/3D钙钛矿异质结构的自发相对准。
文章要点
1)具有不同n值的2D钙钛矿和3D钙钛矿的梯度相分布导致了钙钛矿薄膜上良好的能带排列,并促进了相应异质界面上的电荷转移。此外,2D钙钛矿成分还起到了“创可贴”的作用,在钝化缺陷的同时释放了钙钛矿薄膜的残余拉应力。
2)令人振奋的是,仅基于2S原位闪光退火法的叶片涂层PSCs具有良好的能量漏斗和增韧的异质界面,获得了22.5%的预期效率,同时延长了寿命。据我们所知,这是几秒钟内用节能热处理制造的PSC的最高效率,也超过了那些最先进的无退火类似物。
这种两秒原位退火技术可以在器件制造过程中节省高达99.6%的能源成本,这将使其实现低成本。
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Xueqing Chang, et al, Two-Second-Annealed 2D/3D Perovskite Films with Graded Energy Funnels and Toughened Heterointerfaces for Efficient and Durable Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202309292
DOI: 10.1002/anie.202309292
https://doi.org/10.1002/anie.202309292