二硫键Dion-Jacobson钙钛矿

低激子结合能

间隔阳离子通过二硫键增强无机层间耦合，降低激子结合能并促进层间电荷转移，同时减少电荷传输各向异性。

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

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

电子扩散长度

1345 nm

空穴扩散长度

950 nm

迁移率

9.23 cm² V⁻¹ S⁻¹

功率转换效率

16.52 %

稳定性

92 %

技术优势

激子结合能更低

二硫键不仅改变极化特性，还因绕S-S轴旋转的势垒低而增强无机层间耦合，从而降低激子结合能。

电荷传输更各向同性

二硫键在层间区域为电荷提供局域化位点，有利于降低电荷转移的各向异性。

效率更高

基于CYS的器件冠军效率达到16.52%，远高于HDA和BA基器件。

稳定性好

器件在空气中放置1600小时后仅损失8%初始效率。

应用场景

• 低维钙钛矿太阳能电池：用CYS间隔阳离子改善载流子输运，提升低维钙钛矿电池效率。
• 高效稳定钙钛矿器件：兼具16.52%效率和1600小时稳定性，适合高效稳定器件开发。
• 光电器件载流子调控：二硫键降低激子结合能，促进层间电荷传输并降低各向异性。