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湖北大學ACS Appl. Mater.: 結晶控制制備均質CsPbI2Br薄膜，獲得效率達14.08%無機鈣鈦礦太陽能電池！

發表時間：2024-11-01 11:02

主要內容

全無機鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）面臨著由非理想結晶引起的薄膜不均勻性挑戰。這個問題阻礙了全無機鈣鈦礦太陽能電池的發展。在這篇文章中，湖北大學材料科學與工程學院章天金、王多發等人觀察到在CsPbI₂Br的結晶過程中，富含Br中間相通常被優先沉積，導致鈣鈦礦薄膜在面外方向分布不均勻。

為了解決這一問題，研究團隊在鈣鈦礦前驅體溶液中引入冠醚分子（dibenzo-18-crown-6）。冠醚與Cs陽離子和Br陰離子的絡合優化了鈣鈦礦的結晶順序，保證了中間相緊密符合標準化學計量比。這種調整顯著緩解了鹵素離子沿面外方向分布不均勻的問題。此外，冠醚在高溫退火過程中熱分解，從而不影響*終鈣鈦礦薄薄膜的組成。經冠醚處理后，全無機鈣鈦礦太陽能電池的效率達到14.08%，在大氣環境中暴露1000小時后，未封裝器件的效率保持其初始效率的80%。