开发具有垂直取向的二维(2D)钙钛矿薄膜是利用这些材料实现高性能太阳能电池的关键。

近日，美国普林斯顿大学 Yueh-Lin Loo报道了一种异丙醇（IPA）溶剂蒸汽退火（SVA）的通用后沉积策略，以以诱导广泛的2D钙钛矿的择优垂直取向和促进晶粒生长。

文章要点

1）研究人员首先通过(PEA)₂(MA)₄Pb₅I₁₆模型证明了这种结构重排，发现这种择优的垂直取向可以减少体缺陷和表面缺陷，改善钙钛矿和电子传输层界面的电荷输运和电荷转移。

2）研究人员没有观察到可能导致SVA的低n相或3D相引入的成分漂移。实验结果显示，溶剂蒸气增塑了2D钙钛矿薄膜，促进了其表面诱导重取向和伴随的颗粒生长，从而增强了平面外的电荷传输。通过溶剂蒸汽退火 (PEA)₂(MA)₄Pb₅I₁₆制备的PSCs的平均PCE从10.1%提高到15.3%。

3）这一沉积后策略还在其他2D钙钛矿体系中诱导了强烈的择优垂直取向和晶粒生长，包括层间距较小的、DJ型和混合阳离子等体系，证明了该策略的通用性。由SVA处理(BDA)(Cs_0.1FA_0.9)₄Pb₅I₁₆组成的PSC的NREL认证的PCE为(18.00 ± 0.30)%，这是迄今为止，所报道的具有2D钙钛矿结构（n≤5）PSCs得最高PCE值。此外，以SVA处理过的2D钙钛矿为有源层的PSCs具有优异的湿度、热稳定性和操作稳定性。

Xiaoming Zhao, et al, Accessing Highly Oriented Two-Dimensional Perovskite Films via Solvent-Vapor Annealing for Efficient and Stable Solar Cells, Nano Lett., 2020

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c03914

https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c03914