NREL朱凯&麻省理工学院Moungi G. Bawendi最新Science:坚固二维钙钛矿相的自发形成

来源:印刷钙钛矿光电器件发布时间:2025-05-14 10:14:26

二维/三维(2D/3D)钙钛矿双层异质结构可以提高钙钛矿太阳能电池的稳定性和性能。鉴于此,美国国家可再生能源实验室朱凯和诺奖得主麻省理工学院Moungi G. Bawendi课题组在期刊《Science》发文“Spontaneous formation of robust two-dimensional perovskite phases”。研究表明,器件中的2D/3D钙钛矿叠层在其寿命终止分解过程中会动态演化。最初相纯的二维中间层可能会发生不同的演化,从而导致不同的器件稳定性。研究表明,可以使用混合溶剂来调节其结晶度和相纯度,从而形成坚固的二维中间层。由此产生的2D/3D器件实现了25.9%的效率,并具有良好的耐久性,在85°C下使用最大功率点跟踪1074小时后仍保留了其初始性能的91%。

创新点:

动态演化机制揭示研究了二维(2D)和三维(3D)钙钛矿异质结构在设备寿命结束时的动态演化过程,揭示了不同相纯度的2D中间层会经历不同的演化路径。

稳健2D中间层的形成通过使用混合溶剂调节2D中间层的结晶度和相纯度,成功形成了稳健的2D中间层,显著提高了设备的稳定性和性能。

3.多种溶剂系统的应用 研究了不同混合溶剂系统对2D形成的影响,发现某些溶剂组合能够自发 形成高结晶度的2D(n=2)相。未来展望:

残余PbI2的影响尽管使用了过量PbI2,但在2D形成后没有残余PbI2,这表明过量PbI2在稳定设备方面的作用需要进一步研究。

下一步工作未来的研究可以进一步探讨不同溶剂系统和添加剂对2D中间层形成和稳定性的影响,以及如何在无过量PbI2的情况下实现高效的2D/3D钙钛矿异质结构。

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