研究目的
研究将碳量子点（CQDs）作为添加剂应用于碘甲胺溶液中，以提高钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）。
研究成果
在MAI溶液中添加CQDs能有效钝化MAPbI3薄膜中的缺陷，从而提高结晶度、增大晶粒尺寸并减少晶界。这使得PSCs的光电性能和稳定性得到增强，光电转换效率(PCE)显著提升。该研究提供了一种利用CQDs添加剂来提升PSC性能的简单高效方法。
研究不足
该研究聚焦于碳量子点添加剂对MAPbI3薄膜及器件性能的影响，但未探究超过20天工作条件下的长期稳定性。虽然确定了碳量子点的最佳浓度，但其提升性能的机理仍有待进一步阐明。
1：实验设计与方法选择
本研究首次将碳量子点（CQDs）作为添加剂引入MAI溶液中，用于钝化MAPbI3晶体缺陷并提升薄膜质量。研究方法包括CQDs的合成、含CQDs添加剂的器件制备，以及多种表征手段来评估其对薄膜质量和器件性能的影响。
2：样品选择与数据来源
分别制备了含与不含CQDs添加剂的钙钛矿薄膜和太阳能电池。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见吸收光谱、稳态光致发光光谱（PL）及J-V测试对样品进行表征。
3：实验设备与材料清单
碘化铅（PbI2）、甲基碘化铵（MAI）、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]（PTAA）、二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、氯苯（CB）、异丙醇（IPA）、乙醇、盐酸（HCl）、铜（Cu）、钛（Ti）以及由氢氧化钠和丙酮合成的碳量子点（CQDs）。
4：实验流程与操作步骤
合成不同浓度的CQDs并添加至MAI溶液中。采用两步旋涂法制备钙钛矿薄膜。通过在ITO/PTAA基底上沉积钙钛矿层，随后热蒸镀钛和铜电极完成器件制备。
5：数据分析方法
通过J-V曲线、外量子效率（EQE）光谱和电化学阻抗谱（EIS）评估钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能，利用SEM、XRD、FTIR、紫外-可见光谱及PL测量评估薄膜质量。
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DMSO
99.9%
Sigma-Aldrich
Used as a solvent in the preparation of perovskite precursor solutions.
-
PbI2
99.99%
Xi’an p-OLED
Used as a precursor in the fabrication of perovskite films.
-
MAI
Xi’an p-OLED
Used as a precursor in the fabrication of perovskite films.
-
PTAA
Xi’an p-OLED
Used as a hole transport material in the fabrication of perovskite solar cells.
-
DMF
99.8%
Adamas
Used as a solvent in the preparation of perovskite precursor solutions.
-
CB
99.8%
Adamas
Used as a solvent in the preparation of PTAA solutions.
-
IPA
99.8%
Adamas
Used as a solvent in the preparation of MAI solutions.
-
ethanol
99.7%
Adamas
Used in the purification of CQDs.
-
HCl
37%
Adamas
Used in the neutralization step of CQDs synthesis.
-
Cu
99.99%
Adamas
Used as an electrode material in the fabrication of perovskite solar cells.
-
Ti
99.99%
Adamas
Used as an electrode material in the fabrication of perovskite solar cells.
-
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