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真空控制生长CsPbI<sub>2</sub>Br实现高效稳定的全无机钙钛矿太阳能电池

DOI：10.1021/acsami.0c01583 期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 要获得高质量的CsPbI2Br钙钛矿薄膜，始终需要高温退火工艺（>250°C），这给柔性光伏器件的制造和应用带来了挑战。本工作展示了一种真空控制生长（VCG）技术，能有效调控钙钛矿结晶过程，在较低温度下获得具有更大晶粒尺寸和更低缺陷密度的高质量薄膜。此外，简便引入聚乙烯亚胺（PEIE）中间层可改善电荷提取并抑制载流子复合。因此，全无机CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池（PSC）的功率转换效率（PCE）达到12.32%。经VCG处理和PEIE改性的未封装PSC在氮气手套箱中储存1000小时后仍保持超过95%的初始PCE，展现出卓越的稳定性。这种低温结晶方法和廉价传输材料的引入推动了全无机钙钛矿太阳能电池未来商业化的发展。
作者： Tianyi Wang，Yifan Yang，Yu Zhang，Li Nian，Peng Wang，Yinping Qian，Qikun Rong，Guofu Zhou，Na Li
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研究概述 实验方案

研究目的

开发一种低温制备高质量CsPbI2Br钙钛矿薄膜的方法，用于高效稳定的全无机钙钛矿太阳能电池。

研究成果

VCG方法有效控制了CsPbI2Br钙钛矿薄膜在低温下的结晶过程，从而获得具有更大晶粒尺寸和低缺陷密度的高质量薄膜。引入PEIE作为中间层改善了电荷提取并抑制了载流子复合，使光电转换效率达到12.32%。未封装的钙钛矿太阳能电池展现出卓越的稳定性，在氮气手套箱中存放1000小时后仍保持初始效率的95%以上。

研究不足

该研究聚焦于CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池，可能不直接适用于其他钙钛矿组分。VCG方法需要精确控制真空条件。

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