主要內容

層狀二維（2D）鈣鈦礦由于其優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性而成為有前途的光電材料。調節(jié)有機間隔物的偶極矩有可能降低2D鈣鈦礦的激子結合能（Eb）并提高其光伏性能。

在這篇文章中，南開大學劉永勝等人為2D Ruddlesden Popper（RP）鈣鈦礦開發(fā)了兩種具有不同吸電子基團的氮雜環(huán)丁烷的仲銨間隔物，即3-hydroxyazatidine（3-OHAz）和3,3-difluoroazetidine（3,3-DFAz）間隔物。研究發(fā)現(xiàn)，氟化偶極間隔物的大偶極矩可以有效地增強有機間隔物和無機層之間的相互作用，從而改善2D RP鈣鈦礦中的電荷離解。

與3-OHAz間隔物相比，使用3,3-DFAz作為間隔物的2D鈣鈦礦也顯示出改進的薄膜質量、優(yōu)化的能級排列和降低的激子結合能。結果表明，基于3,3-DFAz的2D鈣鈦礦（n=4）器件產生了19.28%的優(yōu)異效率，超過了3-OHAz-Pb器件（PCE=11.35%）。當使用MA0.95FA0.5的混合A位陽離子時，效率進一步提高到19.85%。這項工作提供了一種有效的策略，通過調節(jié)有機間隔物的偶極矩來調節(jié)能級排列并降低Eb，實現(xiàn)高性能2D鈣鈦礦太陽能電池的開發(fā)。

文獻信息

Modulating the Dipole Moment of Secondary Ammonium Spacers for Efficient 2D Ruddlesden?Popper Perovskite Solar Cells

Hao Zhang, Rui Wang, Liu Yang, Ziyang Hu, Hang Liu, Yongsheng Liu*