DFP二维钙钛矿

激子结合能小

引入3,3-二氟吡咯烷鎓间隔阳离子，使二维钙钛矿兼具宽带隙、低激子结合能和高效载流子传输，突破了传统二维体系在光伏应用中的电荷输运瓶颈。

Zhang, Ting · Zhipeng, Miao · Zhao, Rudai · Fangfang, Yuan · Sihui, Peng · Yuncai, Liang · He, Zhu · Yunhang, Xie · Wenlong, Liang · 李鹏伟 · 张懿强 · 宋延林

ACS Energy Letters 2024

参数信息

禁带宽度

2.20 eV

激子结合能

99.76 meV

电子扩散长度

920 nm

载流子提取时间

0.73 μs

能量转换效率

19.43 %

技术优势

激子结合能低

DFP的大偶极矩使(DFP)2PbI4的激子结合能降至99.76 meV，有利于载流子分离。

载流子传输快

DFP钙钛矿薄膜的电子扩散长度达920 nm，载流子提取时间仅0.73 μs，有利于电荷收集。

工作稳定性好

未封装的DFP基太阳能电池在持续光照和加热条件下展现出优异的稳定性。

应用场景

• 钙钛矿太阳能电池：用DFP前驱体制备高效率二维钙钛矿太阳能电池，克服电荷输运瓶颈。
• 叠层太阳能电池：2.20 eV宽带隙适合作为叠层电池的顶电池吸收层。
• 发光二极管：低激子结合能和高效载流子传输利于提高LED发光效率。
• 量子点光探测器：可调带隙和快速载流子提取有利于高响应探测。
• 光电探测器：优异的电荷传输特性可提升光探测器件响应速度。