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通过锂掺杂提升溶液法制备的CsPbIBr2薄膜的光学、形貌及电子性能，实现高效碳基钙钛矿太阳能电池

DOI：10.1016/j.apsusc.2019.143990 期刊：Applied Surface Science 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： CsPbIBr2钙钛矿在所有无机钙钛矿中展现出最均衡的带隙与耐久性特征，在光电领域具有巨大潜力。然而传统旋涂法制备的CsPbIBr2薄膜质量较差，限制了器件性能的进一步提升。本研究开发了一种新型锂(Li)掺杂策略，用于改善溶液法制备CsPbIBr2钙钛矿的光学、形貌及电学特性。当Li+离子掺入CsPbIBr2晶格后，获得了高度结晶且取向良好的晶体。与未掺杂样品相比，制备的锂掺杂CsPbIBr2薄膜在基底上具有更高的覆盖度、更大的晶粒尺寸和更少的晶界。锂掺杂还有效降低了CsPbIBr2薄膜中的陷阱态密度并延长了载流子寿命，从而减少能量损失并提高电荷收集效率。优化后的锂掺杂钙钛矿太阳能电池(PSCs)表现出优异的冠军功率转换效率(PCE)达9.25%，显著高于未掺杂器件(7.41%)。此外，在疏水性CuPc层和碳电极的?；は?，未封装器件展现出优异的空气和热稳定性。本研究为低成本高效制备CsPbIBr2 PSCs提供了新途径。
作者： Xianhua Tan，Xingyue Liu，Zhiyong Liu，Bo Sun，Junjie Li，Shuang Xi，Tielin Shi，Zirong Tang，Guanglan Liao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过锂掺杂提升溶液法制备的CsPbIBr2薄膜的光学、形貌和电子性能，以制备高效碳基钙钛矿太阳能电池。

研究成果

锂掺杂显著改善了CsPbIBr2薄膜的光学、形貌和电子特性，从而提升了钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性。最佳器件实现了9.25%的光电转换效率，证明了锂掺杂CsPbIBr2在高效稳定太阳能电池中的应用潜力。

研究不足

该研究聚焦于锂掺杂对CsPbIBr2薄膜及器件的影响，但其他掺杂策略或组合可能带来进一步改进。稳定性测试在特定条件（40%相对湿度和60°C）下进行，未探究不同条件下的长期稳定性。

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