中科院大连化物所制备出高性能二维钙钛矿太阳电池

据中国科学院网站，近日，中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部薄膜太阳能电池研究组研究员刘生忠团队与陕西师范大学教授赵奎合作，在二维 Dion-Jacobson（DJ）钙钛矿成膜控制研究中取得新进展，制备出高效率芳香族二维 DJ 钙钛矿太阳电池。

据介绍，近年来，二维有机 - 无机杂化钙钛矿半导体材料凭借其高的环境稳定性和结构多样性，得到了广泛关注。工作中，合作团队利用原位表征手段，实时追踪二维 DJ 钙钛矿前驱体溶液反应形成固态薄膜的结晶过程，以及其对量子阱生长，电荷传输、太阳电池性能的影响。

研究发现，在溶液处理过程中，快速提取溶剂可以加快钙钛矿相的成核和生长，避免从中间相到钙钛矿相的间接转变。因此，通过提升薄膜质量、优化量子阱的厚度分布，有利于提高二维钙钛矿太阳电池的电荷传输效率、载流子寿命和迁移率，最终改善电池的短路电流和开路电压，制备出效率为 15.81% 的器件，这是目前文献可查的芳香族二维 DJ 钙钛矿太阳电池的最高效率。该研究对指导 DJ 钙钛矿实现更优化的光电性能和器件性能具有重要意义。

▲高效率芳香族二维 DJ 钙钛矿太阳电池 | 图源：中国科学院网站

相关研究成果以 Film Formation Control for High Performance Dion–Jacobson 2D Perovskite Solar Cells 为题，发表在 Advanced Energy Materials 上。