构建低维/三维(LD/3D)钙钛矿太阳能电池可以提高效率和稳定性。然而,对于倒置钙钛矿太阳能电池(PSC)来说,LD钙钛矿覆盖材料的设计和选择非常稀缺,因为LD钙钛矿覆盖层通常有利于空穴提取并阻碍电子提取。
在这里,香港城市大学Qiang Fu,Alex K.-Y. Jen ,南开大学Yongsheng Liu开发了一种简便有效的策略,通过在钙钛矿表面掺入氢碘化吗啉(MORI)和氢碘化硫代吗啉(SMORI)来钝化表面缺陷并调节表面电性能,从而改性钙钛矿表面。
文章要点
1)与之前开发的PI处理相比,PI衍生的一维(1D)钙钛矿覆盖层转变为二维(2D)钙钛矿覆盖层(带有MORI或SMORI),实现了尺寸调节。
2)结果表明,2D SMORI 钙钛矿覆盖层可诱导更稳健的表面钝化和更强的 n−N 同型 2D/3D 异质结,实现效率为 24.55% 的 p−in−n 倒置太阳能电池,并保留其初始效率的 87.6%在最大功率点 (MPP) 运行 1500 小时后。
3)研究人员还提出了 5 × 5 cm2 钙钛矿微型模块,有效面积效率达到 22.28%。此外,二维钙钛矿覆盖层中的量子阱结构增加了防潮性,抑制离子迁移,并提高PSC的结构和环境稳定性。
参考文献
Ting Wang, et al, Dimensional Regulation from 1D/3D to 2D/3D of Perovskite Interfaces for Stable Inverted Perovskite Solar Cells, J. Am. Chem. Soc., 2024
https://doi.org/10.1021/jacs.3c13576