AEM:15.05％！反向分级2D钙钛矿太阳能电池

TanK

2019-04-17

二维钙钛矿（RPPs）已成为一种有前景的太阳能电池材料。近日，大连理工Jijun Zhao研究团队提出了一种以环己烷甲胺（CMA）作为间隔阳离子的新型RPP。与先前报道的RPP不同，（CMA）₂（MA）_n-1Pb_nI_{3n + 1}（MA为CH₃NH₃ ⁺，n = 1,2,3 ......）的沉积膜表现出具有反向梯度量子阱（QW）分布的多个相;小n值（n = 2）RPP位于表面，大n（n≥10）RPP位于底部。这有三个优点：（a）外部的小n RPP可以作为防潮的稳定的屏障，保护脆弱的大n RPP晶格免受水分子的攻击。（b）它在不同相之间形成II型带对准，这有利于自驱动电荷传输。（c）分级QW的结构扩大了光子收集的范围。归因于这些特性，（CMA）₂（MA）₈Pb₉I₂₈太阳能电池效率高达15.05％， 具有1.10V的高开路电压。此外，该器件显示出长期稳定性，在相对湿度为40-70％的环境条件下暴露4600小时后仍保持约95％的初始效率。

Wei, Y. Zhao, J. et al. Reverse-Graded 2D Ruddlesden–Popper Perovskites for Efficient Air-Stable Solar Cells. AEM 2019.

DOI:10.1002/aenm.201900612

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201900612