钙钛矿材料是高效光电应用的理想材料。然而，钙钛矿晶体的高离子特性会在器件运行过程中引发钙钛矿内部形成缺陷，不利于器件的性能和长期稳定性。在此，新加坡高性能计算研究所的Zhi Gen Yu & 新加坡国立大学的Hao Gong等人提出了一种策略，通过引入一个超薄的二维WS2夹层来引导范德华准外延钙钛矿生长，实现了降低缺陷水平并同时促进钙钛矿薄膜中剥离电荷的提取。各种光电表征和DFT计算清晰地表明，2D WS2抑制了钙钛矿内部的天然缺陷形成，同时也降低了钙钛矿内部的深层缺陷。此外，2D WS2夹层可以迅速提取剥离电荷，以减少界面复合。因此，倒置的平面钙钛矿太阳能电池实现了，最大的转化效率为20.92%，Voc和FF显著提高，以及优异的水分稳定性(超过20天仍保持90%)。这一工作启发了研究者们对二维材料高效稳定的钙钛矿光伏器件的深入理解，有助于基于钙钛矿/2D异质结器件的发展。
X. Liu, Y. Cheng, B. Tang, Z.G. Yu, M. Li, F. Lin, S. Zhang, Y.-W. Zhang, J. Ouyang, H. Gong, Shallow Defects Levels and Extract Detrapped Charges to Stabilize Highly Efficient and Hysteresis-Free Perovskite Photovoltaic Devices, Nano Energy, https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104556.
DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.104556
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104556
