主要內(nèi)容

層狀二維（2D）鈣鈦礦由于其優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性而成為有前途的光電材料。調(diào)節(jié)有機(jī)間隔物的偶極矩有可能降低2D鈣鈦礦的激子結(jié)合能（Eb）并提高其光伏性能。

在這篇文章中，南開大學(xué)劉永勝等人為2D Ruddlesden Popper（RP）鈣鈦礦開發(fā)了兩種具有不同吸電子基團(tuán)的氮雜環(huán)丁烷的仲銨間隔物，即3-hydroxyazatidine（3-OHAz）和3,3-difluoroazetidine（3,3-DFAz）間隔物。研究發(fā)現(xiàn)，氟化偶極間隔物的大偶極矩可以有效地增強(qiáng)有機(jī)間隔物和無機(jī)層之間的相互作用，從而改善2D RP鈣鈦礦中的電荷離解。

與3-OHAz間隔物相比，使用3,3-DFAz作為間隔物的2D鈣鈦礦也顯示出改進(jìn)的薄膜質(zhì)量、優(yōu)化的能級(jí)排列和降低的激子結(jié)合能。結(jié)果表明，基于3,3-DFAz的2D鈣鈦礦（n=4）器件產(chǎn)生了19.28%的優(yōu)異效率，超過了3-OHAz-Pb器件（PCE=11.35%）。當(dāng)使用MA0.95FA0.5的混合A位陽離子時(shí)，效率進(jìn)一步提高到19.85%。這項(xiàng)工作提供了一種有效的策略，通過調(diào)節(jié)有機(jī)間隔物的偶極矩來調(diào)節(jié)能級(jí)排列并降低Eb，實(shí)現(xiàn)高性能2D鈣鈦礦太陽能電池的開發(fā)。

文獻(xiàn)信息

Modulating the Dipole Moment of Secondary Ammonium Spacers for Efficient 2D Ruddlesden?Popper Perovskite Solar Cells

Hao Zhang, Rui Wang, Liu Yang, Ziyang Hu, Hang Liu, Yongsheng Liu*