Abstrak
Pengembangan perovskit berdimensi rendah untuk meningkatkan sel surya sambungan tunggal dan tandem sangat penting untuk meningkatkan kinerja dan ketahanan fotovoltaik. Di sini, diperkenalkan perovskit 1D baru berdasarkan kation 1,3-tiazol-2-karboksimidamid (TZC), yang menunjukkan interaksi kimia yang kuat dengan PbI2 dan perovskit 3D, yang memungkinkan pembuatan film perovskit berdimensi campuran berkualitas tinggi yang diidentifikasi oleh analisis HR-TEM dan GIWAXS. Dengan memanfaatkan penghalang energi pembentukan yang lebih rendah dari perovskit 1D, perovskit tersebut dapat secara istimewa membentuk dan bertindak sebagai benih kristal untuk mengatur kinetika kristalisasi perovskit dengan morfologi yang dioptimalkan dan kristalinitas yang ditingkatkan. Selain secara efektif mempasifkan cacat permukaan dan menekan rekombinasi nonradiatif, perovskit 1D yang didukung TZC menunjukkan karakteristik doping tipe-n yang jelas, yang mengarah ke tingkat Fermi yang lebih tinggi (dari -4,63 hingga -4,44 eV) dan memfasilitasi ekstraksi dan transportasi pembawa muatan yang lebih baik dalam perangkat perovskit pin. Hasilnya, strategi ini tidak hanya meningkatkan efisiensi konversi daya (PCE) secara signifikan dari perovskit celah pita 1,55 eV yang banyak dipelajari, tetapi juga meningkatkan PCE perangkat perovskit celah pita lebar 1,68 dan 1,85 eV, mencapai PCE yang luar biasa masing-masing sebesar 22,52% dan 18,65%. Temuan ini menyoroti potensi besar perovskit 1D yang difungsikan oleh TZC untuk meningkatkan aplikasi perovskit sambungan tunggal berkinerja tinggi dan sel surya tandem.