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铕与醋酸盐共掺杂策略用于开发稳定高效的CsPbI<sub>2</sub>Br钙钛矿太阳能电池
摘要： 全无机钙钛矿太阳能电池因其优异的热稳定性和光稳定性在过去两年中发展迅速。然而，低效率和潮湿环境下的不稳定性限制了其未来商业化应用。具有合适带隙的混合卤素无机CsPbI2Br钙钛矿在相稳定性和光吸收之间实现了良好平衡。但CsPbI2Br钙钛矿中高缺陷密度和低载流子寿命限制了其开路电压（Voc < 1.2 V）、短路电流密度（Jsc < 15 mA cm?2）和填充因子（FF < 75%），导致效率低于14%。首次通过Eu(Ac)3掺杂CsPbI2Br钙钛矿，获得了低缺陷密度和长载流子寿命的高质量无机钙钛矿薄膜。CsPbI2Br太阳能电池实现了15.25%的高效率（平均效率14.88%）、可观的1.25 V开路电压、合理的15.44 mA cm?2短路电流密度以及高达79.00%的填充因子。此外，Eu(Ac)3掺杂的CsPbI2Br太阳能电池展现出优异的空气稳定性，在相对湿度35-40%的空气中老化30天后仍保持初始光电转换效率（PCE）值的80%以上。
关键词： CsPbI2Br钙钛矿，Eu(Ac)3，高稳定性，高效率，共掺杂
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过掺杂CH3NH3Cl提升CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的开路电压和环境稳定性
摘要： 无机铯金属卤化物钙钛矿因其优异的热稳定性，已成为钙钛矿太阳能电池中备受关注的光吸收材料。其中，CsPbI2Br兼具比CsPbBr3更窄的带隙和优于CsPbI3的相稳定性，引发了研究者的浓厚兴趣。然而该材料易受环境水汽影响发生不利相变，不仅给研究带来不便，更对封装提出了极高要求。本研究通过在钙钛矿前驱体溶液中引入疏水性CH3NH3Cl（MACl），获得了致密均匀的钙钛矿薄膜。得益于良好的钝化效应，缺陷密度从3.12×101?降至1.49×101? cm?3，平均光致发光寿命从8.84 ns延长至20.6 ns。基于优化后的MACl掺杂薄膜，光伏器件实现了1.22 V的高开路电压，对应功率转换效率（PCE）达12.9%，较原始CsPbI2Br器件（PCE 10.6%）提升21.7%。此外，MACl的疏水特性显著增强了器件的环境稳定性。本研究为提升无机钙钛矿太阳能电池的环境稳定性提供了思路，也为该材料的进一步发展指明了方向。
关键词： 钝化、环境稳定性、CsPbI2Br钙钛矿、MACl
更新于2025-09-12 10:27:22