開發(fā)低維鈣鈦礦以增強單結(jié)和疊層太陽能電池的性能,對于提高光伏性能和耐久性具有重要意義。鑒于此,2025年5月15日武漢理工大學(xué)孫華君&朱泉峣&深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)Kang Zhou&林浩然&胡漢林于AEM刊發(fā)1D鈣鈦礦實現(xiàn)的N型摻雜特性推動鈣鈦礦光伏技術(shù)發(fā)展:帶隙從1.55eV到1.85eV的研究成果,本文介紹了一種基于1,3-噻唑-2-甲酰亞胺(TZC)陽離子的新型一維鈣鈦礦,其與PbI2和三維鈣鈦礦表現(xiàn)出強大的化學(xué)相互作用,從而能夠制備高質(zhì)量的混合維度鈣鈦礦薄膜,該薄膜經(jīng)高分辨率透射電子顯微鏡(HR-TEM)和廣角散射X射線散射(GIWAXS)分析證實。得益于一維鈣鈦礦較低的形成能壘,它們可以優(yōu)先形成并作為晶種,從而調(diào)控鈣鈦礦的結(jié)晶動力學(xué),優(yōu)化形貌并提高結(jié)晶度。除了有效鈍化表面缺陷和抑制非輻射復(fù)合外,TZC功能化的1D鈣鈦礦還表現(xiàn)出顯著的n型摻雜特性,從而提高了費米能級(從?4.63 eV增至?4.44 eV),并有利于改善反式鈣鈦礦器件中的載流子提取和傳輸。因此,該策略不僅顯著提高了廣泛研究的1.55 eV帶隙鈣鈦礦的光電轉(zhuǎn)換效率,而且還提高了 1.68 eV和1.85 eV寬帶隙鈣鈦礦器件的效率,分別實現(xiàn)了22.52%和18.65%的出色效率。這些發(fā)現(xiàn)凸顯了TZC功能化的1D鈣鈦礦在增強高性能單結(jié)鈣鈦礦和疊層太陽能電池應(yīng)用方面的巨大潛力。
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