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气相沉积全无机CsPbBr3薄膜及C8-BTBT界面修饰实现高性能光电探测器
摘要： 所有无机钙钛矿材料（如CsPbBr3）日益受到关注，被视为光电器件的理想候选材料。本研究采用共蒸发法制备了CsPbBr3薄膜。初始沉积态及低温（低于300°C）退火处理的薄膜呈现CsPbBr3与CsPb2Br5的混合相结构。在空气中经400°C退火后，CsPbBr3相占据主导地位，具有优异的晶体结构和较少缺陷。随后通过逐层沉积2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩（C8-BTBT），利用X射线光电子能谱（XPS）和紫外光电子能谱（UPS）研究了界面电子结构。随着C8-BTBT沉积，在界面能级排列作用下观察到CsPbBr3表面产生p型掺杂效应，同时检测到界面发生化学反应并可能形成微量亚硫酸铅。我们制备并研究了含/不含C8-BTBT修饰层的CsPbBr3基光电探测器，发现附加C8-BTBT层的器件光电流较未修饰器件提升约两个数量级，响应度和响应时间也得到改善。这些光电性能的提升归因于C8-BTBT对界面能级的调控作用。该研究凸显了C8-BTBT作为无机钙钛矿光电器件修饰层的应用潜力。
关键词： CsPbBr3薄膜、C8-BTBT、界面电子结构、真空蒸发、光电性质
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过单源热蒸发法制备高效CsPbBr3钙钛矿太阳能电池
摘要： 采用全无机钙钛矿材料有望提高有机-无机杂化卤化物钙钛矿太阳能电池的稳定性。本研究开发了一种简便的单坩埚单源真空热蒸发(VTE)方法，用于蒸发两种不同熔点的材料CsBr(630°C)和PbBr2(370.6°C)以沉积高质量的无机CsPbBr3钙钛矿薄膜。坩埚混合物中PbBr2与CsBr的摩尔比是影响CsPbBr3薄膜化学计量比、结构及光电性能的关键因素，另一个重要因素是CsPbBr3薄膜的厚度。制备出具有良好均匀性、致密大晶粒的高质量CsPbBr3薄膜，组装的平面CsPbBr3钙钛矿太阳能电池实现了8.65%的高光电转换效率。所制备的CsPbBr3太阳能电池在未封装条件下展现出良好的空气稳定性。该研究为通过不同熔点材料的简便单源VTE法沉积多元化合物薄膜开辟了新途径。
关键词： 太阳能电池，单源蒸发，厚度，摩尔比，CsPbBr3薄膜
更新于2025-09-12 10:27:22
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水：一种用于制备高效太阳能电池高质量CsPbBr3薄膜的绿色溶剂
摘要： 水一直被视为钙钛矿太阳能电池制备与稳定性中的"恶魔"。这种固有认知促使研究人员在水控条件下制备钙钛矿薄膜。本文采用水作为绿色溶剂，通过两步旋涂法制备CsPbBr3薄膜。由于CsBr在水中的高溶解度与PbBr2的低溶解度特性，使得从水溶液中向PbBr2沉积CsBr而不破坏薄膜成为可能。研究通过将浓CsBr/H2O溶液旋涂于PbBr2薄膜后退火，成功制备出高质量CsPbBr3薄膜。基于FTO/TiO2/CsPbBr3/碳结构的太阳能电池实现了6.12%的功率转换效率。该工作为高效太阳能电池制备高质量CsPbBr3薄膜提供了简便方法，在降低钙钛矿太阳能电池制备过程溶剂毒性方面迈出坚实一步，同时突破了水制备钙钛矿薄膜的禁区，更新了学界对钙钛矿太阳能电池研究中水的传统认知。
关键词： CsPbBr3薄膜，两步法，太阳能电池，绿色溶剂，钙钛矿
更新于2025-09-12 10:27:22