刘生忠团队: 效率超20%！2D/3D无机钙钛矿电池

CsPbI3−xBrx 基无有机钙钛矿已成为超级明星光伏材料，不仅因为其优异的光电性能，而且还因为其出色的热稳定性和化学稳定性。不幸的是，其非辐射复合导致的显著能量损失已成为进一步提高器件性能的主要障碍。

陕西师范大学刘生忠和Qingwen Tian等人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上形成的Ruddlesden-Popper 2D（n = 1）钙钛矿在介导载流子传输、维持纳秒级长寿命电荷分离状态和提高载流子注入效率方面发挥着积极作用。

2D钙钛矿提高空穴提取效率，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，导致钙钛矿薄膜内的表面陷阱密度显著降低并延长电荷寿命。

因此，上述组合将太阳能电池效率从19.05%提高到20.31%，开路电压从1.17 V 提高到1.23 V，相当于能量损失从 0.54 eV降低到0.49 eV。此外，优化的太阳能电池表现出更好的长期和热稳定性。

Zhang, S., Zhang, L., Tian, Q., Gu, X., Du, Y., Zhao, K., Liu, S. F., Spontaneous Construction of Multidimensional Heterostructure Enables Enhanced Hole Extraction for Inorganic Perovskite Solar Cells to Exceed 20% Efficiency. Adv. Energy Mater. 2021, 2103007.

https://doi.org/10.1002/aenm.202103007

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202103007

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