在全無機鈣鈦礦中,CsPbI2Br具有優異的光伏性能、固有的熱穩定性、合適的帶隙和優異的相穩定性,在單結鈣鈦礦太陽能電池(PSC)和鈣鈦礦/有機疊層太陽能電池(TSC)方面具有巨大的應用潛力。然而,有效控制CsPbI2Br薄膜的結晶過程仍然是一個關鍵挑戰,因為結晶不足會導致太陽能電池的光電效率大幅降低。近日,華北電力大學姚建曦、北京化工大學譚占鰲介紹了一種利用少量H2O添加劑優化CsPbI2Br薄膜結晶過程的簡單方法。
本文要點:
1) 具體而言,水的引入促進了前體溶液中大量CsPbI2Br晶種的形成,促進了鈣鈦礦薄膜的后續奧斯特瓦爾德熟化過程。此外,水的存在增強了DMSO從CsPbI2Br中的解吸,進一步改善了整體結晶。
2) 因此,基于CsPbI2Br的PSC表現出16.7%的高功率轉換效率(PCE)和1.36 V的開路電壓(VOC)。通過將這些基于CsPbI2 Br的前子電池與基于窄帶隙PM6:Y6的后子電池集成,實現了23.21%的高PCE和2.17 V的VOC,說明了TSC在高效串聯太陽能電池中的潛力。此外,未封裝的TSC在環境空氣條件和操作下顯示出優異的穩定性。
Kun Lang et.al Optimized Crystallization of CsPbI2Br Films through the Incorporation of H2O for High-Efficiency All-Inorganic Perovskite/Organic Tandem Solar Cell Adv. Functional Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/adfm.202502966