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上交大陳俊超AFM:無MA反式鈣鈦礦太陽能電池效率超23%

 更新時間:2023-03-14 點擊量:371

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主要內容

準二維(2D)鈣鈦礦通常用于反式鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)中以改善界面載流子轉移,但具有優異穩定性的純二維鈣鈦礦的開發較少,相應的載流子提取動力學仍不明確。

上海交通大學陳俊超團隊引入了多種六原子環陽離子,包括哌啶、吡啶和環己烷,以修飾鈣鈦礦/電子傳輸層界面?;?/span>3-(aminomethyl)哌啶的Dion–Jacobson相二維包覆層(n=1)被證明形成了協調的能量景觀和均勻的表面電勢分布,并有效地延長了電子擴散長度(≈1.58µm),加快了熱載流子提取速率(400K時為對照的2.5倍)。

此外,準二維處理(n≈3,4)顯示短路電流略有增高,但未能抑制Ag、Pb和I在光照下的相互擴散。最后在開路電壓(≈1.15 V)和填充因子(≈82.8%)增加后,無MA反式鈣鈦礦太陽能電池的最大功率轉換效率(PCE)達到23.62%。更重要的是,在85°C加熱720小時和最大功率點跟蹤1000小時后,保留了89%和93.6%的初始PCE,顯示出具有純二維鈣鈦礦覆蓋層令人滿意的熱穩定性和操作穩定性。


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文獻信息

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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