與三維鈣鈦礦相比,準二維雜化鹵化物鈣鈦礦由于具有更高的穩(wěn)定性和易調(diào)諧性而引起了相當大的關注。因此,可能性的廣泛性受到將大配體結合到薄膜器件中的難度的限制。鑒于此,2022年8月3日普渡大學竇樂添團隊于AEM刊發(fā)控制準二維鈣鈦礦太陽能電池的結晶:結合大體積共軛配體的研究成果,一個龐大的雙噻吩2T配體專注于開發(fā)一種溶劑系統(tǒng),圍繞創(chuàng)建強垂直排列的(2T)2(MA)6Pb7I22 (n=7) 準二維鈣鈦礦薄膜。從配位差的溶劑(γ-丁內(nèi)酯)開始,加入少量的二甲亞砜和甲醇,發(fā)現(xiàn)垂直取向和z-均勻性有很大改善。使用掠入射廣角X射線散射分析和先進的光學表征對這些進行了仔細檢查和驗證。這些薄膜被整合到冠軍太陽能電池中,實現(xiàn)了13.3%的功率轉換效率,短路電流密度為 18.9 mA cm-2,開路電壓為0.96 V,填充因子為73.8%。此外,準二維吸收層在濕氣中表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性,數(shù)百小時后保持不變。此外,將2T與該溶劑系統(tǒng)中更常見的配體丁銨和苯乙銨進行了比較,以開發(fā)啟發(fā)式方法并更深入地了解如何將大型配體結合到穩(wěn)定的光伏器件中。
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