中间体控制2D钙钛矿晶体生长以提高电荷传输效率学术资讯

来源：X一MOL资讯

由于有机-无机杂化钙钛矿材料自身的优异特性，钙钛矿太阳能电池的效率得到了连续的突破。十年时间，从3.8%的效率突破至24.2%，但钙钛矿太阳能电池依然存在器件价格昂贵、稳定性差等问题。相比于3D钙钛矿材料，2D钙钛矿材料由于引入疏水性大体积烷基阳离子，可以阻断水分侵入，使其成为更为理想的光吸收层材料。但2D钙钛矿材料的较大激子结合能、较低的光吸收系数和较差的电荷传输限制了其发展。

高立国博士详细的对比了常用溶剂（DMF及DMSO）在2D钙钛矿材料结晶生长过程中所起的作用，阐述了溶剂化效应、2D钙钛矿材料的晶体生长及器件效率间的关系。通过对2D钙钛矿材料中间体控制晶体生长的原位跟踪测试，分析了不同溶剂在2D钙钛矿材料的晶体生长过程中所起的作用，进而阐明不同溶剂对2D钙钛矿材料结晶中间过程的影响及机理。系统的物理学测试表明不同的溶剂影响了2D钙钛矿材料结晶中间态的过程，通过调整溶剂化作用，其2D钙钛矿材料的导电性提高了近100倍，载流子寿命从20纳秒提高到100纳秒、迁移率提高超过50倍。最终实现了将2D钙钛矿太阳能电池的效率提高了超过80%。

该论文近日发表于Adv. Funct. Mater.。

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