Advanced Energy Materials (IF 29.368) 于2021年11月发表一项研究成果。研究团队透过多维异质结构的自发构建,增强无机钙钛矿太阳能电池的空穴提取,并达成超过 20% 的效率。
因为优异的光电性能、热稳定性和化学稳定性,基于 CsPbI3−xBrx 的无机钙钛矿已成为明星光伏材料。但是,如果想进一步提高器件性能,非辐射复合导致的显著能量损失已成为的主要障碍。
在此研究中,研究团队开发了一种在室温下自发形成的 2D/3D 多维结构。结果表明,在 CsPbI3−xBrx 顶部形成的 Ruddlesden-Popper 2D(n = 1)钙钛矿在以下 3 个方面发挥作用:
- 介导载流子传输
- 维持纳秒级长寿命电荷分离状态
- 提高载流子注入空穴传输层的效率,从而提高空穴提取效率和大大减少了严重的界面非辐射电荷复合。
此外,未配位的 Pb2+ 被有效钝化,让钙钛矿薄膜内的表面陷阱密度显著降低,并延长电荷寿命。