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将铯阳离子掺入甲脒-甲基铵基混合卤化物钙钛矿太阳能电池的极限
摘要： 铯（Cs）同样能增强钙钛矿的热力学稳定性。我们通过扩散掺杂法，探索将Cs引入已证实具有高性能的混合阳离子（FA/MA）与混合卤素（I/Br）基础钙钛矿体系的方法。该工艺可形成无残留PbI?且吸光度更高的平整钙钛矿薄膜。虽然随着Cs添加量增加，PbI?残留逐渐消失，但当Cs浓度超过15%时薄膜形貌会变粗糙。少量PbCl?的引入能容纳更高Cs含量，从而获得平整薄膜表面并进一步提升器件性能。
关键词： 混合阳离子、铯掺杂、薄膜太阳能电池、相互扩散、两步法、钙钛矿
更新于2025-09-12 10:27:22
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在PbI?薄膜中引入CsF以制备稳定的混合阳离子-卤化物钙钛矿太阳能电池
摘要： 通过一步法向混合阳离子-卤化物钙钛矿薄膜中添加少量CsI被证明是制备高性能钙钛矿太阳能电池（PSCs）的绝佳策略。然而，一步法通常依赖反溶剂洗涤过程，该方法难以控制且不适合大面积器件制备。本研究采用CsF并通过两步法将Cs掺入钙钛矿薄膜。结果表明，CsF能有效扩散至PbI2晶种膜中，显著增强钙钛矿结晶度，从而形成具有超长光致发光载流子寿命（1413纳秒）、优异光稳定性、热稳定性和湿度稳定性的高质量Cs掺杂钙钛矿薄膜。所制备的PSCs功率转换效率（PCE）超过21%，且具有卓越的热稳定性：在60°C老化测试300小时后仍保持原始PCE的96%。CsF掺杂工艺为稳定高性能PSCs提供了新途径。
关键词： 氟化铯、混合阳离子-卤化物钙钛矿太阳能电池、稳定性、铯掺杂
更新于2025-09-11 14:15:04
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采用非化学计量比前驱体进行铯掺杂以改善环境空气中CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜及太阳能电池性能
摘要： 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池作为低成本、高效率的光伏技术展现出巨大前景。钙钛矿吸光层的质量对器件性能至关重要，而稳定性仍是亟待解决的挑战之一。本文在常温和湿度控制条件下，采用非化学计量比前驱体溶液制备了铯（Cs）掺杂钙钛矿薄膜。结果表明，与非化学计量比溶液制备的薄膜相比，这些薄膜的结晶度、均匀性、吸光性、光致发光强度及热稳定性均得到有效提升，这归因于Cs掺杂与过量甲铵阳离子钝化的协同效应。最终，采用非化学计量比溶液制备的钙钛矿太阳能电池最高效率达14.1%，比化学计量比溶液制备的对照器件（12.5%）提升12.8%。此外，该器件在未封装条件下暴露于空气中5周后仍保持高效稳定性，效率衰减仅2%。本研究为进一步提升钙钛矿太阳能电池性能与稳定性提供了新途径。
关键词： 非化学计量比溶液、铯掺杂、稳定性、有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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高温铯掺杂C??富勒烯（Cs?C??富勒烯）
摘要： 通过共沉积C58阳离子和铯原子在HOPG上生长了非等瓣富勒烯Cs掺杂材料。作为材料基本构建单元的C58笼形成以共价键为主导的稳定骨架结构（C58-C58），铯原子通过体相热扩散实现掺杂。加热固态CsxC58样品时，表层会伴随铯、C58及C60物种的升华现象。但超过94%的主体材料能耐受该加热过程，最终形成掺杂型高温碳固体HT-CsxC58。这种新型非等瓣材料展现出惊人的热稳定性——其可承受高达1100K的瞬时加热（此时经典等瓣CsxC60相已不复存在）。然而经热处理的HT-CsxC58相会出现显著的铯含量耗减（x<2）及碳骨架结构的明显改变。骨架的表观稳定性源于相邻碳笼间相互交联的共价C-C键。HT-CsxC58相中的铯原子仅作为少数组分存在，与C58-C58寡聚体形成相对较弱的离子键，但这种相互作用促进了碳笼内结构缺陷（新型非等瓣位点）的形成。SPEM、AFM和SEM监测显示，HT-CsxC58的表面形貌特征表现为具有高Cs/C比值的岛状突起区域。
关键词： X射线光电子能谱、富勒烯、脱附、孤立五元环规则、铯掺杂
更新于2025-09-09 09:28:46