南开大学刘永胜团队开发了基于硒烯的效率超过19%的2D Ruddlesden-Popper钙钛矿太阳能电池

　　二维（2D）Ruddlesden-Popper（RP）钙钛矿由于其优异的环境和结构稳定性，已成为高性能钙钛矿太阳能电池（PSCs）的有吸引力的候选者。然而，由于有机层和无机层之间的介电失配，2D RP PSCs表现出更大的激子结合能，导致与其3D类似物相比，光伏性能较差。

　　该文中，研究人员开发了一种基于硒的间隔物，即2-硒甲基铵（SeMA），用于稳定高效的2D RP PSCs。使用甲基铵（MA）作为A位阳离子（标称n＝5）的2D钙钛矿膜显示出优异的膜质量，具有大的晶粒尺寸和相对于衬底的优选垂直取向。此外，研究人员成功证明了由[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）组成的预沉积传输层（PDTL）在钝化钙钛矿膜的表面缺陷和诱导上部PCBM电子传输层致密化方面的有效性。

　　这种致密化促进了电子的有效提取和传输。使用MA作为A位阳离子（标称n=5）的基于2D RP钙钛矿的优化PSCs实现了17.25%的功率转换效率（PCE），当使用甲脒（FA）作为A位离子时，功率转换效率进一步提高到19.03%。这表示通过使用基于硒酚的间隔物的2D RP PSCs的PCE记录。此外，这些2D RP PSCs显著提高了热稳定性、湿度稳定性和光稳定性。

　　该研究结果为开发基于硒的间隔物的协同策略和器件工程方法提供了重要启示，以实现高效稳定的2D RP钙钛矿太阳能电池。

　　JACS：《美国化学会志》，创刊于1879年。隶属于美国化学会，最新IF：16.383爱游戏