錫基鈣鈦礦薄膜通常表現(xiàn)出隨機的晶體取向,大量缺陷堆積形成電荷復合中心,嚴重限制了器件性能。此外,無序的二維(2D)鈣鈦礦通過外延生長機制顯著影響后續(xù)三維(3D)鈣鈦礦晶體的生長,而大體積間隔陽離子的絕緣性質(zhì)又阻礙了非平面電荷傳輸。鑒于此,2025年7月25日南昌大學談利承&陳義旺于Angew刊發(fā)通過共軛有機間隔物控制結(jié)晶動力學實現(xiàn)兩步沉積錫基鈣鈦礦太陽能電池的有序外延生長的研究成果,創(chuàng)新性地開發(fā)了一種簡便的準外延生長策略,通過引入具有增強π共軛相互作用的2-(萘-2-基)乙胺氫碘酸鹽(NEAI),構(gòu)建了取向取向的二維鈣鈦礦,并以此為模板合成了以(100)面為主導的三維鈣鈦礦。NEAI與SnI2反應生成NEA2SnI4,NEA2SnI4隨后通過能量上不利的途徑轉(zhuǎn)化為NEA2FASn2I7,并最終轉(zhuǎn)化為 FASnI3,從而延緩了結(jié)晶動力學。此外,這種創(chuàng)新方法優(yōu)化了載流子傳輸動力學,同時賦予器件強大的抗熱降解性能和增強的長期穩(wěn)定性。因此,基于NEAI的太陽能電池表現(xiàn)出令人印象深刻的效率,分別為14.03%(0.04 cm2)和12.44% (1 cm2),創(chuàng)下了兩步沉積錫基鈣鈦礦光伏器件的性能紀錄。這項研究為高度有序的錫基鈣鈦礦薄膜的制備提供了新的見解,為高性能無鉛鈣鈦礦光伏器件鋪平了道路。
主辦單位:遼寧優(yōu)選新能源科技有限公司 遼ICP備2023003043號