2D/3D 钙钛矿双层异质结构:提升钙钛矿太阳能电池稳定性与性能的关键

时间:2025年5月10日
来源:SCIENCE

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为解决钙钛矿太阳能电池稳定性和性能问题,研究人员开展 2D/3D 钙钛矿双层异质结构的研究。发现混合溶剂可调控 2D 中间层结晶度和相纯度,由此制备的 2D/3D 器件效率达 25.9%,85°C 最大功率点跟踪 1074 小时后仍保留 91% 初始性能,意义重大。

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编辑总结:坚固、相纯的二维(2D)钝化层用于三维(3D)钙钛矿,可使太阳能电池在紫外线照射下稳定,防止性能下降。Tan 等人发现,基于辛基铵和甲铵阳离子的 2D 中间层,在二甲基亚砜(DMSO)和异丙醇的混合溶剂中,能自发形成高结晶度的相纯 2D 钙钛矿。基于这些 2D 或 3D 钙钛矿双层结构的太阳能电池,功率转换效率可达 25.9%,在 85°C 下最大功率点跟踪 1074 小时后,仍能保持初始性能的 91%。
摘要:二维 / 三维(2D/3D)钙钛矿双层异质结构能够提升钙钛矿太阳能电池的稳定性和性能。研究显示,器件中的 2D/3D 钙钛矿堆叠在使用寿命末期分解过程中会动态演变。最初相纯的 2D 中间层演变情况不同,导致器件稳定性存在差异。研究表明,使用混合溶剂调控 2D 中间层的结晶度和相纯度,可形成坚固的 2D 中间层。最终制备的 2D/3D 器件效率达到 25.9%,且具有良好的耐久性,在 85°C 下进行最大功率点跟踪 1074 小时后,仍能保留 91% 的初始性能。

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