主要內(nèi)容

準(zhǔn)二維（2D）鈣鈦礦通常用于反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）中以改善界面載流子轉(zhuǎn)移，但具有優(yōu)異穩(wěn)定性的純二維鈣鈦礦的開(kāi)發(fā)較少，相應(yīng)的載流子提取動(dòng)力學(xué)仍不明確。

上海交通大學(xué)陳俊超團(tuán)隊(duì)引入了多種六原子環(huán)陽(yáng)離子，包括哌啶、吡啶和環(huán)己烷，以修飾鈣鈦礦/電子傳輸層界面。基于3-(aminomethyl)哌啶的Dion–Jacobson相二維包覆層（n=1）被證明形成了協(xié)調(diào)的能量景觀和均勻的表面電勢(shì)分布，并有效地延長(zhǎng)了電子擴(kuò)散長(zhǎng)度（≈1.58µm），加快了熱載流子提取速率（400K時(shí)為對(duì)照的2.5倍）。

此外，準(zhǔn)二維處理（n≈3，4）顯示短路電流略有增高，但未能抑制Ag、Pb和I在光照下的相互擴(kuò)散。最后在開(kāi)路電壓（≈1.15 V）和填充因子（≈82.8%）增加后，無(wú)MA反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的最大功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）達(dá)到23.62%。更重要的是，在85°C加熱720小時(shí)和最大功率點(diǎn)跟蹤1000小時(shí)后，保留了89%和93.6%的初始PCE，顯示出具有純二維鈣鈦礦覆蓋層令人滿(mǎn)意的熱穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性。

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文獻(xiàn)信息

Managing Interfacial Hot-Carrier Cooling and Extraction Kinetics for Inverted Ma-Free Perovskite Solar Cells Over 23% Efficiency via Dion–Jacobson 2D Capping Layer