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无掺杂剂聚合物/二维/三维钙钛矿太阳能电池实现高稳定性
Jiang, X., Zhang, J., Liu, Y., Wang, Z., Liu, X., Guo, X., Li, C.,
Nano Energy
Abstract
无掺杂剂空穴传输材料（HTMs）相较于需要吸水性添加剂的传统材料，有望解决钙钛矿太阳能电池（PSCs）的稳定性问题。除了开发更多无掺杂HTMs并提升其空穴提取/传输能力外，钙钛矿与无掺杂HTM之间的界面问题也显著影响PSC性能，但该问题尚未得到充分关注。本研究在三维钙钛矿与无掺杂聚合物HTM界面引入二维钙钛矿层，以提升器件效率与稳定性。该二维钙钛矿层通过提供梯度能级排列增强空穴传输，降低缺陷密度，并改善界面接触——当使用含氟有机阳离子制备二维钙钛矿时，这些增强效应更为显著。基于此，器件效率达到20.5%，这对无掺杂HTM基2D-3D PSCs而言十分显著。特别值得注意的是，未封装的器件在高湿度（85%）、高温（80°C）或光照（1太阳光强度）条件下均表现出卓越稳定性，这归因于二维钙钛矿层与无掺杂聚合物提供的双重保护。该研究通过界面引入二维钙钛矿层，为实现高效稳定的无掺杂HTM基PSCs提供了新途径。