截至目前，二维（2D）/三维（3D）钙钛矿异质结在钝化与载流子传输之间的权衡仍然是一个挑战，因为它影响着开路电压（VOC）和填充因子（FF）的最大化。本文通过反溶剂工程实现了高质量且优先取向的二维/三维钙钛矿。
宁波工程学院尚明辉、武汉大学方国家和余桢华等人
系统地研究了不同的反溶剂，并提出了混合反溶剂策略，能够更好地平衡反溶剂的提取能力和挥发性。这有助于消除颗粒状晶粒。为了获得优先取向的二维/三维钙钛矿，我们在混合反溶剂中添加了4-甲氧基苯乙胺碘化物（4-MeO-PEAI）和正己基氨基碘化物（n-HeXAI），它们促进了（001）面垂直取向的钙钛矿薄膜的形成，并形成了一个薄但高度均匀的二维封闭层。我们还发现，较长链的单胺盐有助于增强钙钛矿的优先取向，而双胺盐则没有这种效果。优先取向的二维/三维钙钛矿有利于光生载流子在体相和表面的高效传输。因此，本文实现了1.218 V的开路电压和26.02%的效率（认证效率为25.42%，填充因子为85.85%），这是 Shockley-Queisser 限制下认证的最高填充因子和 VOC × FF（90.6%）之一。
同时，该策略还实现了在小模块（有效面积为12.4 cm²）中的22.59%效率。优化后的器件在ISOS-D-1条件下运行7000小时后仍保持87.6%的初始效率，在ISOS-L-2条件下运行2100小时后保持97.8%的效率，线性拟合外推得T80为10467小时。
Anti-solvent engineering for efficient and stable perovskite solar cells with preferentially orientated 2-dimensional/3-dimensional heterojunctions
Z. Zhang, Y. Xu, S. Wang, C. Peng, P. Liu, S. Du, D. Pu, X. Zhao, M. Shang, G. Fang and Z. Yu, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D4EE05879H
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d4ee05879h
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