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上交大陈俊超AFM:无MA反式钙钛矿太阳能电池效率超23%

 更新时间:2023-03-14 点击量:430

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主要内容

准二维(2D)钙钛矿通常用于反式钙钛矿太阳能电池(PSCs)中以改善界面载流子转移,但具有优异稳定性的纯二维钙钛矿的开发较少,相应的载流子提取动力学仍不明确。

上海交通大学陈俊超团队引入了多种六原子环阳离子,包括哌啶、吡啶和环己烷,以修饰钙钛矿/电子传输层界面。基于3-(aminomethyl)哌啶的Dion–Jacobson相二维包覆层(n=1)被证明形成了协调的能量景观和均匀的表面电势分布,并有效地延长了电子扩散长度(≈1.58µm),加快了热载流子提取速率(400K时为对照的2.5倍)。

此外,准二维处理(n≈3,4)显示短路电流略有增高,但未能抑制Ag、Pb和I在光照下的相互扩散。最后在开路电压(≈1.15 V)和填充因子(≈82.8%)增加后,无MA反式钙钛矿太阳能电池的最大功率转换效率(PCE)达到23.62%。更重要的是,在85°C加热720小时和最大功率点跟踪1000小时后,保留了89%和93.6%的初始PCE,显示出具有纯二维钙钛矿覆盖层令人满意的热稳定性和操作稳定性。


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文献信息

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


Yiting Zheng, Xueyun Wu, Rongshan Zhuang, Congcong Tian, Anxin Sun, Chen Tang, Yuan Liu, Yong Hua, Chun-Chao Chen

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