在二维材料薄片上对钙钛矿薄膜进行溶液相外延生长以实现高性能太阳能电池

摘要 钙钛矿薄膜的质量对钙钛矿太阳能电池的性能至关重要。然而，控制溶液加工钙钛矿薄膜的晶体质量和取向是一项挑战。本文报道了在MoS 2薄片上进行的MAPbI 3钙钛矿薄膜的溶液相范德瓦尔斯外延生长。通过透射电子显微镜观察到钙钛矿和MoS 2晶体晶格之间的平面耦合，导致钙钛矿薄膜具有更大的晶粒尺寸、更低的缺陷密度和沿着与MoS 2表面法向(110)的优选生长取向。在钙钛矿太阳能电池中，当钙钛矿活性层在涂覆于载流子传输层的MoS 2薄片上生长时，由于钙钛矿层的晶体质量提高和界面处的孔提取和传输速率改善，电力转化效率大幅提高了15%。这项工作为通过引入二维材料作为界面层来制备高性能钙钛矿太阳能电池和其他光电子器件铺平了道路。