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通过分子定制二维覆盖层实现高效稳定相纯FAPbI3钙钛矿太阳能电池的稳定化

DOI：10.1002/ange.202005211 期刊：Angewandte Chemie 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 由于具有优异的光电性能，采用甲脒阳离子（FA+）作为A位阳离子的金属卤化物APbI3钙钛矿目前是研究热点。FA+阳离子卓越的化学和热稳定性使α-FAPbI3比甲基铵铅碘化物（MAPbI3）更适合太阳能电池应用。然而其在环境条件下会自发转化为黄色的非钙钛矿相（δ-FAPbI3），这给实际应用带来严峻挑战。本研究报道通过逐步退火形成二维（2D）IBA2FAPb2I7（IBA=异丁基铵超晶格）覆盖层来稳定所需的α-FAPbI3钙钛矿相。值得注意的是，基于α-FAPbI3/IBA2FAPb2I7的钙钛矿太阳能电池（PSC）实现了接近23%的高光电转换效率（PCE）。此外，该电池展现出卓越的工作稳定性，在80°C全模拟太阳光最大功率点跟踪联合热光应力严苛条件下经过500小时测试后，仍保持初始效率的约85%。
作者： Yuhang Liu，Seckin Akin，Alexander Hinderhofer，Felix T. Eickemeyer，Hongwei Zhu，Ji-Youn Seo，Jiahuan Zhang，Frank Schreiber，Hong Zhang，Shaik M. Zakeeruddin，Anders Hagfeldt，M. Ibrahim Dar，Michael Gr?tzel
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过逐步退火形成二维（2D）IBA2FAPb2I7覆盖层来?；に璧摩?FAPbI3钙钛矿相，从而稳定该相，并在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中实现高功率转换效率（PCE）和优异的工作稳定性。

研究成果

该研究通过二维IBA2FAPb2I7覆盖层?；こ晒ξ榷甩?FAPbI3钙钛矿相，在严苛的热光协同应力下实现了接近23%的功率转换效率（PCE）和优异的工作稳定性。这项工作为稳定和提升FAPbI3基钙钛矿的工作稳定性提供了高效且经济的方法，为钙钛矿太阳能电池（PSCs）的产业化铺平了道路。

研究不足

该研究未明确提及局限性，但潜在的优化方向可能包括将光电转换效率(PCE)进一步提升至23%以上，以及在更严苛条件下改善其运行稳定性。

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