界面工程已成為優化鈣鈦礦太陽能電池中電荷載流子動力學的有效策略,調制策略的設計在改善界面效應方面起著至關重要的作用。這里,華僑大學吳季懷將鹵化乙胺鹽酸鹽(XEA),如2-氟乙胺鹽酸鹽(FEA)、2-氯乙胺鹽酸鹽(CEA)或乙胺鹽酸鹽(EA),摻入鈣鈦礦層(PVK)和SnO2電子傳輸層(ETL)之間的埋界面,以幫助晶體生長、調節能級和鈍化缺陷。
本文要點:
1) 預嵌入的XEA與PbI2相互作用形成2D中間相,中間相有助于外延鈣鈦礦的生長動力學和取向,從而形成晶粒更大、致密度更高的均勻鈣鈦礦薄膜,有效減少了埋界面過量PbI2造成的缺陷。
2) XEA上的NH3+陽離子和X-陰離子填充并配位空位,鈍化SnO2和鈣鈦礦中的缺陷。同時,XEA的引入調整了PVK/ETL之間的能量匹配,補償了埋界面處的能量損失。因此,FEA改進的器件表現出24.7%的功率轉換效率,具有1.19V的高開路電壓和出色的穩定性。
Ying Wang et.al Halogenated Ethylamine Hydrochloride Modulation Facilitating a VOC of 1.19 V in Perovskite Solar Cells Adv. Functional Mater. 2024
DOI: 10.1002/adfm.202419868
https://doi.org/10.1002/adfm.202419868