定制界面晶体晶面以实现高效CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池

摘要： 界面工程通常是实现高效钙钛矿太阳能电池（PSCs）的必要条件。然而，现有的界面工程方法不可避免地会在PSCs中引入额外的修饰层，这不仅使器件结构与制备流程复杂化，还增加了生产成本。本研究提出通过调控卤化铅钙钛矿薄膜（特别是其界面晶面）的本征特性来实现PSCs界面工程的新策略。具体而言，我们采用溶液介导的二次生长（SSG）技术对CH3NH3PbI3 PSC的界面晶面进行精准调控。通过控制SSG温度可实现界面晶面的精确调控——当优化温度为60°C时，CH3NH3PbI3薄膜的界面晶粒能完全从由(100)和(112)晶面包围的十二面体结构转变为(110)和(002)晶面包围的立方体结构，同时保持薄膜的晶体相和化学组成不变。更重要的是，这种转变使优化后的CH3NH3PbI3 PSC平均光电转换效率从16.51±0.64%显著提升至18.40±0.67%，这得益于载流子复合的显著抑制与提取效率的增强。