實(shí)現(xiàn)亞帶隙光伏轉(zhuǎn)換可有效緩解鈣鈦礦太陽能電池的能量損失并突破其理論效率極限。鑒于此,2025年1月30日山東大學(xué)尹龍衛(wèi)于Angew刊發(fā)低維異質(zhì)中間層使鈣鈦礦太陽能電池能夠?qū)崿F(xiàn)亞帶隙光伏轉(zhuǎn)換的研究成果,本文開發(fā)了一種基于羥基喹啉(HQ)的零維有機(jī)金屬鹵化物,用于敏化鈣鈦礦太陽能電池的近紅外區(qū)域增益以實(shí)現(xiàn)亞帶隙光伏轉(zhuǎn)換,從而提高鈣鈦礦太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率。含有重原子的[ZnI4]2- 骨架增強(qiáng)了有機(jī)發(fā)色團(tuán)HQ的直接單線態(tài)到三線態(tài)躍遷,同時(shí),HQ的三線態(tài)能量接近鈣鈦礦帶隙的共振,有利于能量向鈣鈦礦轉(zhuǎn)移并激發(fā)額外的電子-空穴對(duì),這通過瞬態(tài)吸收光譜觀察到,證實(shí)了鈣鈦礦的敏化作用可以增加亞帶隙光電流。HQ2ZnI4通過改變電子和晶體結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能級(jí)排列以及充當(dāng)保護(hù)層,在小面積(6.25 mm2)/大面積(1 cm2)器件中實(shí)現(xiàn)了可觀的效率和優(yōu)異的運(yùn)行穩(wěn)定性,這種低成本策略為鈣鈦礦太陽能電池的光管理帶來了生機(jī),拓展了低維材料的應(yīng)用。
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