研究目的
通过掺入单壁碳纳米管或石墨烯来增强二维钙钛矿中载流子传输，从而提高太阳能电池效率的研究。
研究成果
将单壁碳纳米管（SWCNTs）或石墨烯掺入二维钙钛矿中，可显著延长载流子寿命并提高太阳能电池效率，这为提升二维钙钛矿太阳能电池性能展示出一种极具前景的策略。
研究不足
该研究聚焦于无序度较高的二维钙钛矿材料，其功率效率未达到高度取向二维钙钛矿的水平。单壁碳纳米管和石墨烯对晶粒尺寸及微晶取向的影响尚需进一步系统研究。
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通过引入单壁碳纳米管或石墨烯增强二维钙钛矿中的载流子传输
DOI：10.1021/acsenergylett.9b01821
期刊：ACS Energy Letters
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
二维（2D）有机-无机（杂化）钙钛矿因其良好的耐湿性和抗紫外线能力，被视为替代传统三维（3D）钙钛矿用于太阳能电池的潜力材料。然而，二维钙钛矿存在光生载流子密度低和电荷传输性能差的问题，导致其功率效率显著降低。为提升二维钙钛矿的功率效率，需要合成高度结晶的薄膜（接近单晶品质），并通过控制无机钙钛矿组分的排列使其相对于电极呈垂直取向以改善电荷传输。本研究通过将二维钙钛矿与单壁碳纳米管或石墨烯结合，探索克服这一局限性的策略，从而实现载流子向电极更高效的提取。在薄膜中引入碳纳米结构后获得了更长的载流子寿命，在电池层面功率效率提升了2倍。
作者：
Mauricio Solis de la Fuente，Sumanjeet Kaur，Qin Hu，Edward S. Barnard，Peter Dudenas，Ahmet Kusoglu，Thomas P. Russell，Jeffrey J. Urban，Ravi S Prasher
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