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?；谟呕蟮腗ACl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。