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二维/三维异质结构的自发自组装提升了印刷钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性
摘要： 钙钛矿太阳能电池（PSCs）具有高效特性，因此展示高性能印刷器件变得尤为重要。二维/三维异质结构近期成为缓解钙钛矿器件中薄膜不均匀性和不稳定性的有效途径。本研究通过一步印刷工艺，展示了在三维碘化甲基铵铅（MAPbI3）表面自组装二维钙钛矿形成的二维/三维复合结构。首次在二维/三维双层异质结构中观察到洁净平整的界面。二维钙钛矿覆盖层显著抑制了非辐射电荷复合，使器件开路电压（VOC）最高提升达100毫伏。MAPbI3 PSCs实现了1.20伏的超高开路电压，相当于肖克利-奎伊瑟极限的91%。此外，二维钙钛矿的?；て琳匣瓜灾嵘似骷诠庹?、热力和潮湿环境中的稳定性。这些结果表明，该方法为制备兼具高效能与增强环境稳定性的可扩展钙钛矿太阳能电池提供了可行方案。
关键词： 稳定性、二维/三维异质结、自组装、钙钛矿太阳能电池、高效率
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过调控二维Ruddlesden-Popper钙钛矿形成焓来控制薄膜结构，实现高效稳定的三阳离子钙钛矿太阳能电池
摘要： 将大体积有机阳离子引入金属卤化物钙钛矿形成二维-三维异质结，显著提高了钙钛矿太阳能电池（PSCs）的稳定性。然而这类电池的光电转换效率（PCEs）通?；嵋蛐纬傻亩峁咕哂懈蟮慕榈缦拗啤⒏淼拇?、更高的激子结合能和更低的载流子迁移率而有所牺牲。本研究证明，通过向金属卤化物钙钛矿中引入疏水性多氟代阳离子（CF3CF2CH2NH3+，5F-PA+），可在不损失效率的前提下大幅提升PSCs的环境稳定性。由于多氟代阳离子与钙钛矿形成较大的二维相变焓，此类阳离子会在三维钙钛矿晶界处形成保护层而非生成二维钙钛矿?；?F-PA0.05[Cs0.05(MA0.17FA0.83)0.95]0.95Pb(Br0.17I0.83)3的器件实现了22.86%的显著提升效率（对照组Cs0.05(MA0.17FA0.83)0.95Pb(Br0.17I0.83)3器件为20.69%）。更重要的是，优化后的器件在65±10%相对湿度的环境条件下存放超过3000小时后仍能保持80%的初始效率，这归功于疏水性氟基团的作用。
关键词： 功率转换效率、钙钛矿太阳能电池、环境稳定性、多氟化阳离子、二维-三维异质结
更新于2025-09-23 15:19:57
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钙钛矿薄膜表面二维-三维异质结的简易构建及其高效太阳能电池应用
摘要： 钙钛矿与电荷传输层之间的界面极大影响着钙钛矿太阳能电池（PSCs）的器件效率和稳定性。近期研究表明，在钙钛矿与空穴传输层（HTL）之间插入超薄宽带隙层是提升器件性能的有效策略。本文采用少量有机卤化盐N,N'-二甲基乙烯-1,2-二铵碘化物，通过简易溶液法在MAPbI3薄膜表面构建二维-三维异质结。在三维MAPbI3表面形成的超薄宽带隙二维钙钛矿层改变了钙钛矿薄膜的形貌与光物理特性，有效减少了表面缺陷并抑制了钙钛矿与HTL界面处的电荷复合。最终实现了效率约20.2%的PSCs（开路电压1.14 V，短路电流密度22.57 mA cm-2，填充因子0.78），且器件稳定性显著提升。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、二维-三维异质结、界面工程、稳定性、表面钝化
更新于2025-09-12 10:27:22