Entschlüsselung von interface-gesteuerten und verlustmechanismuszentrierten Phänomenen in 3D/2D Halid-Perowskiten: Perspektiven für optoelektronische Anwendungen

In den letzten Jahren haben organisch-anorganische Metallhalid-Perowskit-Solarzellen (PSCs) aufgrund ihrer bemerkenswerten und schnell steigenden Effizienzen erhebliches Interesse geweckt. Im vergangenen Jahrzehnt haben sich die Effizienzen von PSCs erheblich den modernen Silizium-basierten Photovoltaiksystemen angenähert, was sie zu einem vielversprechenden Material macht. Derzeit erkennt die wissenschaftliche Gemeinschaft die Leistung von 3D-PSCs und 2D-PSCs einzeln weitgehend an. Wenn beide jedoch kombiniert werden, um eine Heterostruktur zu bilden, durchlaufen die Gitter- und Ladungsdynamik an der Grenzfläche eine Vielzahl von Mechanismen, die ihre Leistung beeinflussen. Die Grenzfläche zwischen Heterostrukturen begünstigt den Abbau von PSCs. Die Abbauwege können auf Gitterverzerrungen, inhomogene Energielandschaften, interschichtliche Ionenmigration, nichtradiative Rekombination und Ladungsakkumulation zurückgeführt werden. Diese Übersicht widmet sich der Untersuchung der Phänomene, die an der Grenzfläche von 3D/2D Halid-Perowskiten auftreten, sowie ihren verwandten photophysikalischen Eigenschaften und Verlustmechanismusprozessen. Wir konzentrieren uns hauptsächlich auf die Auswirkungen von Gitterfehlanpassungen, Energieebenenanpassungen, anomalen Trägerdynamiken und Verlustmechanismen. Wir schlagen einen "Ursache-Wirkung-Identifikation-Korrektur"-Ansatz vor, um ein umfassendes Verständnis der ultrakurzen Prozesse zu erlangen, die im Material auftreten. Schließlich heben wir die Bedeutung fortgeschrittener spektroskopischer und bildgebender Techniken zur Entschlüsselung dieser komplexen Mechanismen hervor. Diese Diskussion befasst sich mit den zukünftigen Möglichkeiten zur Herstellung von 3D/2D-Heterostruktur-basierten optoelektronischen Geräten und erweitert die Grenzen der Leistung in verschiedenen Bereichen. Sie stellt sich die Schaffung von Geräten mit unvergleichlichen Fähigkeiten vor, die die Grenzen der aktuellen Technologien überschreiten.