钙钛矿太阳能电池近期刊文速览

材料人网产品板块致力于收录有价值的新材料成果。欢迎课题组和企业前往网站发布。近期产品库收录的钙钛矿太阳能电池的新材料、新方法如下，一起来看！

通过离子交换过程稳定有机层中空穴传输

上海交通大学材料科学与工程学院的杨旭东课题组，报告了一种通过离子交换过程，离子耦合正聚合物自由基和分子阴离子来稳定有机层中空穴传输的解决方案策略。研究表明，目标层的空穴电导率是传统锂掺杂层的80倍。此外，在 85°C光浸泡200小时引起的极端碘化物侵入后，目标层依旧可以保持高的空穴电导率和良好匹配的能带排列。这种离子交换策略使钙钛矿太阳能电池的制造成为可能，其认证的功率转换效率为23.9%，在85°C的标准照明下1000小时后仍保持92%。相关论文以题为“Transporting holes stably under iodide invasion in efficient perovskite solar cells”发表在Science上。

有机小分子表面处理的倒置钙钛矿太阳能电池

托莱多大学的Yan Yanfa和美国国家可再生能源实验室Zhu Kai团队在Nature合作发表了新的研究论文，通过采用有机小分子3-(Aminomethyl)pyridine (3-AP)对倒置钙钛矿太阳能电池进行 ，获得了认证效率25%以上的倒置太阳能电池。有机分子3-AP可以和钙钛矿表面的FA+离子反应构建出更加光滑的表面从而减小表面电势的波动并有助于提升钙钛矿和电子传输层 (ETL) 的结合。同时，表面反应所生成的产物降低了钙钛矿表面I离子空位的形成能，实现了n型掺杂，随之产生的内建势场造成能带弯曲，利于电子的抽取并可以抑制电子-空穴复合。采用该策略处理后的倒置太阳能电池认证效率（PCE）超过25%。在相同工作条件下，与未经表面处理的器件相比，经3-AP处理后的器件表现出更加优异的稳定性。相关研究文章以“Surface reaction for efficient and stable inverted perovskite solar cells”为题发表在Nature上。

制造溶液处理的3D/2D HaP双层结构

在2022年9月22日，美国莱斯大学Aditya D. Mohite和Jacky Even（共同通讯作者）等人报道了一种溶剂设计原理，用于制造溶液处理的3D/2D HaP双层结构，具有任何2D HaP所需的薄膜厚度和相纯度。其中，包含Ruddlesden-Popper（RP）、Dion-Jacobson（DJ）或交替阳离子中间层（ACI）——由通式L'An-1BnX3n+1（DJ）描述，其中L'是长链有机阳离子，A是小的一价阳离子，B是二价金属，X是一价阴离子，并且n是沿堆叠轴的PbI6键合八面体的数量。通过利用溶剂介电常数和Gutmann供体数，可以在3D钙钛矿上生长具有所需成分、厚度和带隙的相纯2D卤化物钙钛矿叠层，而不会溶解下面的基板。表征揭示了一个20 nm的3D-2D过渡区域，主要由底部3D层的粗糙度决定。2D钙钛矿层的厚度依赖性揭示了n-i-p和p-i-n架构的预期趋势，与2D钙钛矿的能带对齐和载流子传输限制一致。实验测得光伏效率为24.5%，保持99%初始光伏效率的时间（T99）超过2000 h，具有出色的稳定性，这意味着3D/2D双层继承了2D钙钛矿的固有耐久性而不会影响效率。研究成果以题为“Deterministic fabrication of 3D/2D perovskite bilayer stacks for durable and efficient solar cells”发布在国际著名期刊Science上。

来源：新能源前线