AM: 效率超过21%的稳定二维钙钛矿太阳能电池

坡肉先生

2021-10-15

由于光吸收和电荷传输不足，二维（2D）Ruddlesden-Popper（RP）钙钛矿表现出相对较低的效率。华中科技大学Xinliang Zhang和Ming Shao等人制造了甲基铵（MA）、甲脒（FA）和 FA/MA 混合二维 PSC。

本文要点：

1）加入FA阳离子可扩展吸收范围并增强光吸收。光谱表明，FA 阳离子显著增加了3D类相到2D相的部分，XRD 研究表明基于FA的2D钙钛矿具有倾斜的晶体取向。

2）然而，超快的相间电荷转移导致极长的载流子扩散长度（~1.98 μm）。此外，氯化物添加剂有效地抑制了纯FA基二维PSC的黄色δ相形成。

3）因此，基于FA/MA混合和纯FA的二维PSC都表现出超过20%的效率。具体而言，基于纯FA的2D PSC 实现了创纪录的 21.07%（认证为 20%）的PCE，这是迄今为止报告的低维PSC（n≤10）的最高效率。

4）重要的是，基于FA的2D PSC在 85°C 持续加热 1500 小时后仍保持其初始效率的97%。基于纯FA的2D PSC 有望实现与3D钙钛矿相当的效率，以及更好的设备稳定性。

Shao, M., Bie, T., Yang, L., Gao, Y., Jin, X., He, F., Zheng, N., Yu, Y. and Zhang, X. (2021), Over 21% Efficiency Stable Two-dimensional Perovskite Solar Cells. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2107211. 

https://doi.org/10.1002/adma.202107211

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202107211