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Boosting MA-based two-dimensional ruddlesden-popper perovskite solar cells by incorporating a binary spacer

Journal of Energy Chemistry 2024年第8期95卷 348-356,I0008页

作者： Xue Dong Yinhao Tang Yiqun Li Xin Li Yuzhen Zhao Wenqi Song Fangmin Wang Shudong Xu Yipeng Zhou Chenxin Ran Zongcheng Miao Lin Song Zhongbin Wu Xi’an Key Laboratory of Advanced Photo-Electronics Materials and Energy Conversion Device Technological Institute of Materials&Energy Science(TIMES)Xijing UniversityXi’an 710123ShaanxiChina Frontiers Science Center for Flexible Electronics Xi’an Institute of Flexible Electronics(IFE)Northwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072ShaanxiChina School of Artificial Intelligence Optics and Electronics(iOPEN) Northwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072ShaanxiChina

two-dimensional ruddlesden-popper(2DRP)perovskite exhibits excellent stability in perovskite solar cells(PSCs)due to introducing hydrophobic long-chain organic ***,the poor charge transporting property of bulky organic cation spacers limits the performance of 2DRP *** by the Asite cation alloying strategy in 3D perovskites,2DRP perovskites with a binary spacer can promote charge transporting compared to the unary spacer ***,the superior MA-based 2DRP perovskite films with a binary spacer,including 3-guanidinopropanoic acid(GPA)and 4-fluorophenethylamine(FPEA)are *** films(GPA_(0.85)FPEA_(0.15))_(2)MA_(4)Pb_5I_(16)show good morphology,large grain size,decreased trap state density,and preferential orientation of the as-prepared ***,the present 2DRP-based PSC with the binary spacer achieves a remarkable efficiency of 18.37%with a V_(OC)of1.15 V,a J_(SC)of 20.13 mA cm^(-2),and an FF of 79.23%.To our knowledge,the PCE value should be the highest for binary spacer MA-based 2DRP(n≤5)PSCs to ***,owing to the hydrophobic fluorine group of FPEA and the enhanced interlayer interaction by FPEA,the unencapsulated 2DRP PSCs based on binary spacers exhibit much excellent humidity stability and thermal stability than the unary spacer counterparts.

关键词： perovskite solar cells two-dimensional ruddlesden-popper perovskite Binary spacers Stability

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