暨南大学李闻哲&范建东AEM：钙钛矿光伏的结构尺寸工程

暨南大学李闻哲、范建东等人讨论了低维钙钛矿材料在光伏器件中的应用。

本文综述了近期关于低维钙钛矿太阳能电池的研究，通过A位有机取代基诱导的低维钙钛矿材料，从晶体微结构和电子结构出发，结合第一原理计算（DFT），详细总结了低维（2D、1D和0D）钙钛矿材料的特点及其调节尺寸。通过对LD-3D异质结区域的晶化成核和生长的热力学和动力学研究，可以原位制备具有可控尺寸的LD-3D异质结钙钛矿薄膜和太阳能电池。

本文系统总结了各种LD-3D钙钛矿结构的光伏器件，展示了能带结构和载流子输运特性的灵活调节，通过紧密的共轭结构锁定水氧腐蚀通道，提高LD-3D钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。分析了低维钙钛矿的结构，并讨论了0D、1D和2D钙钛矿结构分别对PSC的效率和稳定性的影响。研究表明，引入适当的低维钙钛矿可以有效地去除缺陷并抑制离子迁移，从而不仅提高了PSC的效率，还提高了其稳定性。

本文首先介绍影响因素和形成过程，通过更多样化的子群进一步总结状态密度，带状结构和相对载流子输运特征等相应特征，试图阐明钙钛矿结构与光电性能之间的关系，在太阳能电池中结合LD-3D钙钛矿材料的策略已被证实是增强器件稳定性的重要方法。

进一步探索LD–3D异质结结构在PSCs应用中的独特特性，需要对LD钙钛矿的材料设计和基本物理化学性质进行更多的研究。

1. 研发具有更高导电性，耐湿性，耐热性，化学稳定性的新型有机间隔条

2. 更高的结构稳定性稳定性的金属有机骨架

3. 通过添加大分子，在保证光电性能的前提下提高器件稳定性

4. 形成具有低带隙的有机供体（或受体）LD钙钛矿

5. 降低激子结合能增强自由载流子的产生

6. LD钙钛矿的制备条件，如溶剂的极性，原料和温度的比例，对LD钙钛矿的结构有显着影响，甚至改变LD钙钛矿的维数。

作者通过钙钛矿光伏中结构尺寸工程，为其开发与多用途应用提供一定的启发，最终实现大规模的商业应用。

转自：“有机钙钛矿光电前沿”微信公众号

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