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CsPbBr3全无机太阳能电池中聚合物辅助结晶动力学的探索

DOI：10.1016/j.cej.2019.123805 期刊：Chemical Engineering Journal 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 全无机钙钛矿材料（CsPbBr3）因其优异的稳定性在光伏器件中备受关注。然而，由于成膜过程中快速生长与缓慢成核的不平衡，超过100纳米厚度的CsPbBr3薄膜会出现形貌不佳、杂质相及缺陷问题。本研究通过简单的一步溶液法，在溶液中引入聚乙二醇（PEG）制备出具有纯相的致密CsPbBr3薄膜。PEG的路易斯碱性与Pb2+的路易斯酸性相互作用，既减小了CsBr-PbBr2-DMSO胶体团簇尺寸，又提高了成核速率。添加PEG后获得的CsPbBr3薄膜本征缺陷浓度显著降低，器件电荷复合减少使开路电压从1.15 eV提升至1.41 eV，最高效率达7.8%，创下一锅溶液法最高纪录。基于PEG（100 mm2）的大尺寸器件在五个不同位置测量的电流-电压曲线几乎完全一致，表明器件高度均匀。得益于高质量PEG修饰的CsPbBr3薄膜，器件在120小时紫外光照下效率无衰减。该材料进一步用作叠层器件的紫外滤光层，有效抑制底部有机-无机钙钛矿太阳能电池的紫外降解。经120小时紫外老化测试后，叠层太阳能电池仍保持初始光电转换效率的93%，这为器件商业化提供了关键路径。
作者： Yingke Ren，Yanzhong Hao，Ning Zhang，Zulqarnain Arain，Muhammad Mateen，Yingjie Sun，Pengju Shi，Molang Cai，Songyuan Dai
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

探索利用聚乙二醇（PEG）通过简单的一步溶液法制备具有纯相的致密CsPbBr3薄膜，以提高光伏器件的性能和稳定性。

研究成果

将PEG引入CsPbBr3前驱体溶液可显著改善薄膜形貌、结晶度及光电性能，从而提升光伏器件在紫外光照下的性能与稳定性。

研究不足

该研究聚焦于CsPbBr3薄膜的一步溶液法制备及PEG添加剂的影响，但在规?；τ梅矫婵赡艽嬖诰窒蓿夜ひ涤τ弥行杞徊接呕疨EG浓度。

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