华科《Adv Mater》：效率保持稳定在21%以上的2D钙钛矿太阳能电池！

有机-无机复合钙钛矿由于不具极低光吸收、低结合能、极低瑕疵容忍度、极低以太网线不稳定性和稍长以太网线扩散稍大小等优点，在元件的持续发展中引起了不小的数据分析爱好。在基本上的几年里，三维钙钛矿元件的负载叠加工作效率迅速大幅提极低到25%，比起Shockley-Queisser也就是说。然而，二维Ruddlesden-Popper(RP)钙钛矿由于其不实际上的光吸收和负电荷以太网，因此表现出互为较较低的工作效率。

来自华中科技大学的人类学家制备了甲伦铵(MA)、甲酰胺(FA)和FA/MA混合2D钙钛矿元件(PSCs)。加入FA阳离子拓展了吸收之内，增强了光吸收。钡断定，FA离子显著增加了类3D互为向2D互为的分之一，X辐射源偏振光(X-辐射源偏振光)数据分析断定，FA伦2D钙钛矿不具弧度的晶格趋向于。然而，超快的互为间负电荷转移所致了极稍长的以太网线扩散稍大小(≈1.98µm)。此外，硫酸盐抗氧化剂对稀FA伦二维PSCs橙色δ互为的形成有明显的抑制作用。结果断定，无论是FA/MA混合PSC，还是稀FA伦2D PSC，其负载叠加工作效率(PCE)都有20%以上的显著大幅提极低。具体地说，伦于FA的稀2D PSC翻倍了创纪录的21.07%的PCE(认证为20%)，这是当今引述的低维PSC(n≤10)的最极低工作效率。重要的是，FA伦2D PSCs在85°C持续加热1500h后仍保持其初始工作效率的97%。结果清楚地断定，稀FA伦2DPSCs上半年获得与3D钙钛矿型号PSCs互为当的工作效率，同时不具较好的晶格管稳定性。互为关文章以“Over 21% Efciency Stable 2D Perovskite Solar Cells”标题发表在Advanced Materials。

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所示1.a)UV-Vis吸收光曲谱和b，c)分别从稀MA、FA/MA和稀FA伦2D RP钙钛矿型号薄层的反面(天花板)(b)和正面(Fm)(c)激发的稳态PL光曲谱。d-f)钙钛矿的顶上扫描电镜所示像：d)稀MA；e)FA/MA；f)稀FA。

所示2.a)稀MA、FA/MA和稀FA 2D RP钙钛矿型号薄层的X辐射源偏振光所示。b)含不同硫酸盐浓度的稀FA-2D-RP钙钛矿薄层的X辐射源偏振光所示曲谱：右侧：FAPbI3的δ互为的拓展的折射峰。伦于稀MA(c)、FA/MA(d)和稀FA(e)的2D RP钙钛矿薄层的GIWAXS所示像。

所示3.a-c)从反面(天花板)激发的稀MA(a)、FA/MA(b)和稀(c)FA阳离子的2D钙钛矿型号薄层的瞬态吸收(TA)色所示。三个二维钙钛矿型号薄层在不同短时间的d-f)TA曲谱。g)MA和FA伦2D钙钛矿晶格趋向于和互为分布示意所示。

所示4.a)稀MA、FA/MA和稀FA的晶格管在正向和偏移扫描下的J-V切线。b)极低效低维钙钛矿元件PCE汇总。c)稀MA、FA/MA和稀FA晶格管的EQE曲谱。d)稀FA晶格管的稳态负载输出。e)稀MA、FA/MA和稀FA设备的PCE值直方所示。f)未封装晶格管在85°C氮气中的热稳定性试验。

所示5.a)稀MA、FA/MA和稀FA 2D RP钙钛矿薄层的TRPL曲谱。伦于稀MA、FA/MA和稀FA 2D RP钙钛矿型号薄层的b)稀电子态和c)稀空穴晶格管的以太网线不稳定性和陷阱态密度。d)根据发散手绘的开路电压，以及对稀MA、FA/MA和稀FA晶格管数据的线性FTS。e)互为应晶格管的TPV衰减切线。f)EQEEL作为施加电压的数组。

本文仍然证明在2D钙钛矿中做成FA阳离子拓展了光吸收之内，有助于较好地捕光。稳态和瞬态TA曲谱断定，FA伦2D RP钙钛矿不具独特的互为分布，大量的类3D互为嵌入在低n互为中，形成贯穿整个薄层厚度的较厚磁性网络。虽然GIWAXS数据分析断定稀FA伦2D钙钛矿型号PSCs不具弧度的晶格趋向于，而不是择优的垂直趋向于，但本文认为这种特殊的2D-3D混合互为分布倡导了钙钛矿层间的负电荷转移和负电荷以太网，所致了极稍长的负电荷以太网线扩散稍大小为1.85µm。得益于改善的光吸收和充分利用的负电荷以太网，所得到的稀FA伦2Dff的工作效率翻倍了创纪录的21%(验证工作效率为20%)。本文的结果值得注意了极低效和稳定的RP PSCs趋向一些公司的前景。（文：SSC）

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