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柔性CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的低温界面工程实现超15%高性能

DOI：10.1039/C9TA13922B 期刊：Journal of Materials Chemistry A 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 全无机铯铅卤化物（CsPbX3）钙钛矿相比有机-无机杂化体系展现出更优异的热稳定性。CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）已超过16%。然而高温退火工艺限制了其在柔性器件中的应用。本研究通过引入掺铝氧化锌（AZO）作为电子传输层、叔丁基氰基乙酸酯（t-BCA）作为钝化层，设计出低温制备的柔性CsPbI2Br PSCs。厚度不敏感的AZO显著提升了钙钛矿薄膜质量与器件重现性，而t-BCA能有效钝化陷阱态并抑制CsPbI2Br薄膜的电荷复合。优化后的柔性器件实现了15.08%的高PCE（活性面积0.1 cm2），是目前全无机柔性PSCs最高效率之一。该器件展现出卓越稳定性：存放60天后保持初始效率的93%，85℃连续加热360小时后保持91%初始效率，65%相对湿度下存放30小时后保持86%初始效率。此外，器件在3 mm曲率半径下经历1000次弯曲循环后仍保持85%的初始效率。
作者： Xia Yang，Hanjun Yang，Xiaotian Hu，Wenting Li，Zhimin Fang，Kaifeng Zhang，Rui Huang，Jinming Li，Zhou Yang，Yanlin Song
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过引入掺铝氧化锌（AZO）作为电子传输层和叔丁基氰乙酸酯（t-BCA）作为钝化层，设计具有高性能和稳定性的低温加工柔性CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池（PSCs）。

研究成果

将AZO作为电子传输层和t-BCA作为钝化层引入后，在低温工艺条件下显著提升了柔性CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性，实现了15.08%的高光电转换效率。该器件展现出优异的机械稳定性，在各种应力条件下仍能保持较高比例的初始效率。

研究不足

该研究聚焦于低温加工的柔性CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池，其性能特征可能与高温加工器件存在差异。文中未讨论所提方法在工业应用中的可扩展性与成本效益。

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