SCMs|溶液微晶提升全无机CsPbIBr2钙钛矿的薄膜质量并减小碳基光伏器件内部载流子复合

钙钛矿前驱体溶液的胶体特性决定了钙钛矿薄膜的质量以及钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。

近日，山东科技大学段加龙副研究员、云南师范大学杨培志教授和暨南大学唐群委教授等人在Science China Materials发表研究论文，通过简单地调控钙钛矿溶液的温度，实现了钙钛矿薄膜质量的优化。

本文要点：

1) 系统的表征测试表明，与室温下的钙钛矿前驱体溶液不同，在高温条件下，钙钛矿前驱体溶液中会产生尺寸在一微米以上的稳定微晶，能够促进钙钛矿中间相的自发成核并实现薄膜的择优生长。

2) 薄膜质量优化后，由于缺陷态减少和晶粒尺寸增加，光生电荷能够快速地在大晶粒内部传输，降低晶粒内部的非辐射复合以及辐射复合，将电池效率提升至11.12%，明显高于未优化器件的8.51%。

3) 优化的器件还表现出非常优异的空气稳定性和高温稳定性。

这项工作对调节钙钛矿薄膜质量的前驱体溶液的性质提出了独特的观点和深入的理解，对开发高效和稳定的钙钛矿太阳能电池和其他钙钛矿基光电器件具有重要意义。

文章信息

Yan F., Duan J., Guo Q., et al. Solution microcrystal enables a high-quality CsPbIBr₂ film to minimize intragranular charge recombination for air-stable, carbon-based photovoltaics. Sci. China Mater. (2022).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2199-5

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