用于制备高效甲脒锡碘钙钛矿太阳能电池的离子交换/嵌入反应

摘要： 低毒性、窄带隙以及高载流子迁移率使锡基钙钛矿成为低成本钙钛矿太阳能电池（PSCs）最具前景的光吸收材料。然而，由于Sn2?易氧化为Sn??及钙钛矿薄膜成膜性差，Sn基PSCs的发展受到稳定性和光电转换效率（PCE）低的严重制约。本研究开发了一种通过固态SnF?与气态甲基碘化铵之间的离子交换/插入反应制备甲脒锡碘（MASnI?）薄膜的合成策略。该方法能精准控制MASnI?的成核与结晶过程，获得高度均匀且无针孔的MASnI?钙钛矿薄膜。更重要的是，残留的大量SnF?可有效抑制MASnI?薄膜中有害的氧化反应。该高质量钙钛矿薄膜实现了7.78%的PCE，是目前报道的MASnI?基太阳能电池最高值之一。此外，MASnI?太阳能电池表现出优异的重复性和良好稳定性。该方法为制备低成本、无铅的锡基卤化物钙钛矿太阳能电池提供了新途径。