新型二維鈣鈦礦薄膜可構(gòu)筑更高效的太陽能電池
西安交通大學(xué)電子與信息學(xué)部電子科學(xué)與工程學(xué)院郗俊特聘研究員及其合作者研究了基于咔唑衍生物系列的自組裝分子（SAMs）作為非聚合物空穴選擇性接觸層對無甲胺組分的RP相二維鈣鈦礦薄膜的晶體生長模型、空間多尺度結(jié)構(gòu)以及形成能譜的影響，發(fā)現(xiàn)這種SAM層促進(jìn)了二維鈣鈦礦的晶體生長。近日該研究成果發(fā)表在《先進(jìn)能源材料》上。
研究發(fā)現(xiàn)，在SAM層上生長的二維鈣鈦礦薄膜呈現(xiàn)出長程空間有序的二維/三維異質(zhì)性，這種合理的異質(zhì)結(jié)構(gòu)與有序的界面接觸相協(xié)同，可實(shí)現(xiàn)更有效的能量轉(zhuǎn)移，從而有助于提高激子的輻射復(fù)合和抑制非輻射復(fù)合。論文提出的這種基于SAM的相關(guān)成膜機(jī)理可用于不同的二維鈣鈦礦組分器件、大面積器件、柔性器件。團(tuán)隊(duì)在優(yōu)化后的SAM的基礎(chǔ)上，構(gòu)筑了RP相二維鈣鈦礦太陽能電池，其最高效率達(dá)到了18.85%。該器件濕熱性和工作穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于對照組器件。該研究為探索在二維鈣鈦礦中如何實(shí)現(xiàn)多尺度均勻的相分布的薄膜提供新思路。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/aenm.202401303
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