Contrôle par MDA²⁺ de la structure hybride bidimensionnelle/tridimensionnelle pour des cellules solaires pérovskite à large bande interdite efficaces et stables en intérieur

Liu Qian ,  

Liang Ruiquan ,  

Zheng Jianzha ,  

Hu Chunhua ,  

Li Yang ,  

Wang Yiwen ,  

Mai Yaohua ,  

摘要

Les cellules solaires pérovskites à large bande interdite présentent un potentiel énorme pour les applications photovoltaïques en intérieur, mais leurs performances et leur stabilité restent un défi. Les pérovskites hybrides bidimensionnelles/tridimensionnelles sont considérées comme une des stratégies efficaces pour améliorer les performances globales des dispositifs à pérovskite à large bande interdite. Cette étude introduit une structure pérovskite hybride bidimensionnelle/tridimensionnelle basée sur l'ion méthylène diammonium (MDA²⁺), visant à améliorer les performances photovoltaïques des pérovskites à large bande interdite sous éclairage intérieur. Il a été trouvé que MDA²⁺ interagit avec les ions de plomb, d'iode et de brome dans la solution précurseur de la pérovskite, induisant la formation d'une phase pérovskite quasi-bidimensionnelle, construisant ainsi un système hybride bidimensionnel/tridimensionnel. Comparée à la pérovskite tridimensionnelle traditionnelle, cette structure hybride optimise efficacement le processus de cristallisation du film pérovskite, favorise le transport des porteurs et inhibe significativement la recombinaison non radiative. Sur la base de ces avantages, les cellules solaires à pérovskite hybride bidimensionnelle/tridimensionnelle modifiées par MDA²⁺ ont obtenu une amélioration synergique de la tension en circuit ouvert et du facteur de remplissage, avec une efficacité de conversion photoélectrique en intérieur atteignant 43,39% et une excellente stabilité de fonctionnement sous fonctionnement au point de puissance maximale continue. Cette étude offre non seulement une nouvelle perspective pour le développement de dispositifs photovoltaïques intérieurs haute performance, mais montre également de larges perspectives pour la stratégie hybride bidimensionnelle/tridimensionnelle dans la promotion des dispositifs optoélectroniques à pérovskite vers des applications pratiques.

关键词

pérovskite hybride bidimensionnelle/tridimensionnelle ; ion méthylène diammonium (MDA²⁺) ; pérovskite à large bande interdite ; photovoltaïque intérieur ; stabilité

阅读全文