研究目的
从PbI6八面体角度探究光活性CsPbI3相变的本质,并开发一种稳定光活性相、降低CsPbI3缺陷密度以实现高效无机钙钛矿光伏器件的方法。
研究成果
该研究成功展示了一种通过ABA修饰和NGBr表面调控来稳定CsPbI3光活性相并降低其缺陷密度的方法。这一策略不仅增强了相稳定性,还改善了光电性能,从而实现了具有优异稳定性的高效无机钙钛矿太阳能电池。
研究不足
该研究聚焦于CsPbI3钙钛矿薄膜的相稳定性和缺陷密度降低问题。其局限性可能包括该方法的规模化应用难度,以及在测试的热湿条件之外其他环境下的长期稳定性表现。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过多功能4-氨基苯甲酸(ABA)修饰CsPbI3,并采用立体位阻溴化新斯的明(NGBr)调控薄膜表面。方法包括理论模型和实验流程,用于锚定PbI6八面体并降低缺陷密度。
2:样本选择与数据来源:
制备并处理了经ABA和NGBr处理的CsPbI3钙钛矿薄膜。通过UV-vis光谱、XRD图谱、SEM、TEM、XPS及光伏性能测试等多种表征技术获取数据。
3:实验设备与材料清单:
材料包含CsI、PbI2、4-氨基苯甲酸、溴化新斯的明、DMF和IPA;设备包括扫描电镜(日立S4800)、透射电镜(飞利浦Tecnai G2 20 S-TWIN)、XPS(Kratos Axis UltraDLD能谱仪)及光伏测量系统。
4:4-氨基苯甲酸、溴化新斯的明、DMF和IPA;设备包括扫描电镜(日立S4800)、透射电镜(飞利浦Tecnai G2 20 S-TWIN)、XPS(Kratos Axis UltraDLD能谱仪)及光伏测量系统。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将CsPbI3钙钛矿层旋涂于预加热基底上,退火后经NGBr后处理,对薄膜的结构、形貌及光电特性进行表征。
5:数据分析方法:
采用第一性原理密度泛函理论(DFT)计算、光致发光(PL)、时间分辨光致发光(TRPL)、瞬态光电压(TPV)和空间电荷限制电流(SCLC)等方法,解析相稳定性与缺陷抑制机制。
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