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无机卤化物钙钛矿材料与太阳能电池

DOI：10.1063/1.5117306 期刊：APL Materials 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（PSCs）已实现第三方认证的惊人光电转换效率（PCE）25.2%，该数值可与商业化硅（Si）及铜铟镓硒太阳能电池相媲美。然而其以高温劣化为代表的显著不稳定性仍是商业化应用中的严重问题——这种热不稳定性源于有机化合物的高挥发性和反应活性。因此，基于无机钙钛矿材料的太阳能电池因其优异的热应力耐受性备受关注。过去数年间，无机钙钛矿PSCs取得了惊人进展，其中CsPbI3和CsPbI2Br PSCs分别展现出超过18%和16%的卓越PCE。本综述系统探讨了无机钙钛矿材料的特性与器件结构，并梳理了PCE与稳定性的研究进展。值得关注的是，所有功能层均为无机组分的"全无机PSCs"为攻克传统有机-无机PSCs的热不稳定性提供了可行方案，为钙钛矿太阳能电池的商业化生产开辟了新视野。
作者： Cuiling Zhang，Gowri Manohari Arumugam，Chong Liu，Jinlong Hu，Yuzhao Yang，Ruud E. I. Schropp，Yaohua Mai
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研究概述 实验方案

研究目的

回顾基于无机钙钛矿材料的太阳能电池（重点关注CsPbI3和CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池）在功率转换效率（PCE）和稳定性方面的进展，并讨论无机钙钛矿材料的特性以及无机钙钛矿太阳能电池的器件结构。

研究成果

基于无机钙钛矿材料的太阳能电池在光电转换效率（PCE）和稳定性方面取得了显著进展，其中CsPbI3和CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池分别实现了18.4%和16.2%的PCE。然而，在潮湿条件下提高其稳定性并进一步提升效率仍面临挑战。全无机钙钛矿太阳能电池为解决传统有机-无机钙钛矿太阳能电池的热不稳定性问题提供了一种有前景的途径。

研究不足

该综述强调了无机钙钛矿材料在潮湿条件下的不稳定性问题，以及实现其商业化应用长期稳定性所面临的挑战。同时指出，由于这些材料具有较宽的带隙，在提升基于此类材料的太阳能电池效率方面存在局限性。

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