Перерасширенные перовскитные солнечные элементы демонстрируют огромный потенциал для использования в бытовых солнечных установках, однако их эффективность и стабильность остаются проблемными. Гибридные перовскиты с двухмерной/трёхмерной структурой считаются эффективным подходом для улучшения комплексных свойств перовскитных устройств с широкой запрещённой зоной. В данном исследовании предложена двухмерно/трёхмерная гибридная структура перовскита на основе иона метилендиаммония (MDA²⁺), направленная на улучшение фотоэлектрических показателей перовскитов с широкой запрещённой зоной при комнатном освещении. Обнаружено, что MDA²⁺ взаимодействует с ионами свинца, иода и брома в предшественнике перовскита, индуцируя формирование квази-двумерной фазы перовскита, что способствует формированию гибридной структуры двухмерного/трёхмерного перовскита. По сравнению с традиционным трёхмерным перовскитом эта гибридная структура эффективно оптимизирует процесс кристаллизации тонкой плёнки перовскита, способствует переносу носителей заряда и значительно подавляет безызлучательное рекомбинирование. На основе этих преимуществ двухмерно/трёхмерные гибридные перовскитные солнечные элементы, модифицированные MDA²⁺, достигают синергетического увеличения напряжения холостого хода и коэффициента заполнения, обеспечивая внутренний фотоэлектрический КПД 43,39 % и демонстрируя выдающуюся рабочую стабильность при длительной работе в режиме максимальной мощности. Данное исследование не только предлагает новые идеи для разработки высокопроизводительных бытовых фотоэлектрических устройств, но и демонстрирует широкий потенциал гибридной стратегии 2D/3D в продвижении перовскитных фотоэлектронных устройств к практическому применению.

Двухмерный/трёхмерный гибридный перовскит; ион метилендиаммония (MDA²⁺); перовскит с широкой запрещённой зоной; бытовая фотогальваника; стабильность