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基于CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池中结合抗卤素电极的混合无机电子传输层实现优异长期稳定性

DOI：10.1021/acsami.9b17464 期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 随着钙钛矿太阳能电池（PSCs）光电转换效率（PCEs）的快速提升，其运行稳定性成为进一步商业化的瓶颈。这种不稳定性主要源于器件中有机组分的不稳定以及金属电极对钙钛矿卤素的响应性。本研究通过在无机CsPbI2Br层上构建碳化钛氧化物（C-TiO2）复合电子传输层（ETL）和耐卤素Sb电极来解决稳定性问题。该复合C-TiO2具有均匀无针孔的形貌、适宜的能带结构与电子特性，并展现出显著增强的稳定性。另一方面，实验证明Sb能有效抑制劣质离子扩散及后续钙钛矿分解。最终，我们精心设计的PSCs同时实现了高效率（最佳器件效率14.8%）与长期稳定性（85°C黑暗条件下<6%衰减；60°C连续光照下<10%衰减，维持1000小时）。
作者： Shasha Zhang，Weitao Chen，Shaohang Wu，Rui Chen，Zhenghao Liu，Yuqian Huang，Zhichun Yang，Hongmei Zhu，Jiangyu Li，Liyuan Han，Wei Chen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过开发混合无机电子传输层（ETL）和耐卤素电极来解决钙钛矿太阳能电池（PSCs）的不稳定性问题。

研究成果

研究表明，采用卤素耐受性Sb电极与复合C-TiO?电子传输层相结合的策略，可显著提升CsPbI?Br基钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性。该器件实现了14.8%的冠军光电转换效率，并在热老化与光照条件下经过1000小时仍保持初始效率的90%以上。该方法为解决钙钛矿太阳能电池的不稳定性问题提供了可行方案，为其商业化应用铺平了道路。

研究不足

该研究聚焦于钙钛矿太阳能电池在热处理和光照浸泡条件下的稳定性，但未涉及其在湿度或其他环境应力下的表现。虽然采用锑电极具有成效，但与其他材料相比，其成本或规?；τ梅矫婵赡艽嬖诰窒?。

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