到目前为止,二维(2D)/三维(3D)钙钛矿异质结钝化和传输之间的权衡是同时最大化开路电压(VOC)和填充因子(FF)的挑战。近日,武汉大学余桢华、方国家、宁波工程学院尚明辉通过反溶剂工程实现了高质量和优先取向的2D/3D钙钛矿。
本文要点:
1) 作者系统研究了各种反溶剂,并提出了混合反溶剂策略,使其提取能力和挥发性之间达到了更好的平衡,这有助于消除颗粒。为了获得优先取向的2D/3D钙钛矿,在混合抗溶剂中加入4-甲氧基-苯乙基碘化铵(4-MeO-PEAI)和正己基碘化铵(n-HeXAI),这促进了(001)面外取向的钙钛矿薄膜,并形成了薄且高度均匀的2D覆盖层。
2) 作者还发现,长链单铵盐倾向于增强钙钛矿的择优取向,但双铵盐则不然。优先取向的2D/3D钙钛矿有助于光生载流子在体中和表面上的有效传输。因此,作者实现了1.218V的VOC和26.02%的效率(认证为25.42%,FF为85.85%)。同时,该策略还实现了微型模块(有效面积为12.4 cm2)22.59%的效率。优化后的装置在ISOS-D-1条件下7000小时保持初始效率的87.6%,在ISOS-L-2条件下2100小时保持效率的97.8%,T80为10467小时。
Zhinan Zhang et.al Anti-solvent engineering for efficient and stable perovskite solar cells with preferentially orientated 2-dimensional/3-dimensional heterojunctions EES 2025
DOI: 10.1039/D4EE05879H
https://doi.org/10.1039/D4EE05879H