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以CoCl2作为薄膜形貌调控剂制备高效平面CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池

DOI：10.1016/j.electacta.2020.136162 期刊：Electrochimica Acta 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 高质量钙钛矿（PVK）薄膜对降低能量损失（Eloss）并提升平面CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能至关重要。本研究通过在无机CsPbIBr2钙钛矿中用5%的CoCl2替代PbBr2，作为薄膜形貌调控剂以延缓结晶过程，最终获得致密平整且无针孔的CsI(PbBr2)0.95(CoCl2)0.05钙钛矿薄膜。该结构使陷阱态密度显著降低，从而减少载流子非辐射复合与能量损失，器件开路电压（Voc）从对照样品的1.14V提升至1.25V。最优光电转换效率（PCE）达10.43%，较CsPbIBr2 PSCs的6.93%显著提高。更重要的是，未封装的CsI(PbBr2)0.95(CoCl2)0.05 PSCs在25℃、RH=20%空气中存放25天后仍保持90%以上效率，空气稳定性大幅提升。本工作凸显了CoCl2作为形貌调控剂对改善CsPbIBr2薄膜质量及器件性能的重要作用。
作者： Hongrui Sun，Luting Yu，Haobo Yuan，Jing Zhang，Xinlei Gan，Ziyang Hu，Yuejin Zhu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究CoCl2作为薄膜形貌调控剂对平面CsPbIBr2钙钛矿太阳能电池性能的影响。

研究成果

添加CoCl2作为形貌调控剂显著提升了CsPbIBr2钙钛矿薄膜质量，使陷阱态密度降低、载流子寿命延长，器件性能提升至10.43%的功率转换效率（PCE），且器件空气稳定性大幅增强。

研究不足

该研究聚焦于CoCl2对CsPbIBr2薄膜形貌及器件性能的影响，但未探究其在超过25天的不同环境条件下的长期稳定性。

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