郑州大学&中国科学院等高校合作，成果发表在ACS Energy Letters（IF=22）上
论论资讯 ｜ 2024-05-01 ｜
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ACS Energy Letters
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Optimization Charge-Carrier Properties of 2D Ruddlesden-Popper Perovskite for Solar Cells
Zhang T.; Miao Z.; Zhao R.; Yuan F.; Peng S.; Liang Y.; Zhu H.; Xie Y.; Liang W.; Li P.; Zhang Y.; Song Y.
Published：2024-01-01
DOI：10.1021/acsenergylett.4c00724
研究背景
在当今社会，太阳能电池作为清洁能源的重要形式备受关注。然而，现有的研究表明，二维鲁德尔森-波普尔钙钛矿在光伏设备中存在着一些问题，其中包括其较差的载流子特性。
研究内容
最近一篇发表在《ACS能源信件》上的论文探讨了如何优化二维鲁德尔森-波普尔钙钛矿的载流子特性，以提高太阳能电池的效率。研究人员引入了一种新型的间隙阳离子3,3-二氟吡咯烷（DFP），合成了（DFP）<sub>2</sub>PbI<sub>4</sub>的二维鲁德尔森-波普尔（RP）钙钛矿。该结构具有独特的特性，包括平均Pb─I─Pb键角大于170°，以及独特的带隙（2.20 eV）和小的激子结合能（99.76 meV）。通过堆叠无机层，（DFP）<sub>2</sub>MA<sub>4</sub>Pb<sub>5</sub>I<sub>16</sub>薄膜在设备级别表现出改进的电子扩散长度（920 nm）和快速载流子提取（0.73 μs）。最终，（DFP）<sub>2</sub>MA<sub>4</sub>Pb<sub>5</sub>I<sub>16</sub>太阳能电池实现了领先的转换效率（PCE）达到19.43%。
研究意义
这项研究的创新之处在于引入了新型的间隙阳离子，通过优化二维鲁德尔森-波普尔钙钛矿的结构，提高了太阳能电池的性能。这对于推动清洁能源技术的发展具有重要意义，有望为未来的光伏领域带来新的突破和进展。
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