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Science:亚稳态 Dion-Jacobson (DJ) 钙钛矿太阳能电池

学术之友 | 致力于分享和传播理论计算教程 2021/11/26 15:07

三维 (3D) 有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池 perovskite solar cells (PSC) , 其高效性能增强,可以通过有效电荷传输的 2D 层状钙钛矿,进行表面处理。  今日,美国国家可再生能源实验室 Fei Zhang Bryon W. Larson Kai Zhul团队,联合 托莱多大学 Yanfa Yan 在Science上发文,报道了 最大化了跨亚稳态 Dion-Jacobson (DJ) 2D 钙钛矿层的空穴传输,该新型钙钛矿,调整了不对称大体积有机分子的取向排列。 空穴传输的能量势垒降低,面外传输速率增加了 4 到 5 倍,n = 1 2D PSC 的功率转换效率 (PCE) 为 4.9%。 使用亚稳态 DJ 2D 表面层,三种常见 3D PSC 的 PCE 提高了约 12-16%,并且可以达到约 24.7%。 对于三重阳离子混合卤化物 PSC,在 N2 中在 ~ 40 °C 下进行 1-sun 操作 1000 小时后,90% 初始 PCE 得以保留。

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图1 设计理念。

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图2 二维薄膜结构、电子传输和装置特性。

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图3 表面层的处理。

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图4 装置特性。

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