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上交大陳俊超AFM：無MA反式鈣鈦礦太陽能電池效率超23%

閱讀：1139 發布時間：2023/3/14

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準二維（2D）鈣鈦礦通常用于反式鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）中以改善界面載流子轉移，但具有優異穩定性的純二維鈣鈦礦的開發較少，相應的載流子提取動力學仍不明確。

上海交通大學陳俊超團隊引入了多種六原子環陽離子，包括哌啶、吡啶和環己烷，以修飾鈣鈦礦/電子傳輸層界面。基于3-(aminomethyl)哌啶的Dion–Jacobson相二維包覆層（n=1）被證明形成了協調的能量景觀和均勻的表面電勢分布，并有效地延長了電子擴散長度（≈1.58µm），加快了熱載流子提取速率（400K時為對照的2.5倍）。

此外，準二維處理（n≈3，4）顯示短路電流略有增高，但未能抑制Ag、Pb和I在光照下的相互擴散。最后在開路電壓（≈1.15 V）和填充因子（≈82.8%）增加后，無MA反式鈣鈦礦太陽能電池的最大功率轉換效率（PCE）達到23.62%。更重要的是，在85°C加熱720小時和最大功率點跟蹤1000小時后，保留了89%和93.6%的初始PCE，顯示出具有純二維鈣鈦礦覆蓋層令人滿意的熱穩定性和操作穩定性。

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文獻信息

Managing Interfacial Hot-Carrier Cooling and Extraction Kinetics for Inverted Ma-Free Perovskite Solar Cells Over 23% Efficiency via Dion–Jacobson 2D Capping Layer

Yiting Zheng, Xueyun Wu, Rongshan Zhuang, Congcong Tian, Anxin Sun, Chen Tang, Yuan Liu, Yong Hua, Chun-Chao Chen

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