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湖北大學(xué)ACS Appl. Mater.: 結(jié)晶控制制備均質(zhì)CsPbI2Br薄膜，獲得效率達(dá)14.08%無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池！

發(fā)表時間：2024-11-01 11:02

主要內(nèi)容

全無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）面臨著由非理想結(jié)晶引起的薄膜不均勻性挑戰(zhàn)。這個問題阻礙了全無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展。在這篇文章中，湖北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院章天金、王多發(fā)等人觀察到在CsPbI₂Br的結(jié)晶過程中，富含Br中間相通常被優(yōu)先沉積，導(dǎo)致鈣鈦礦薄膜在面外方向分布不均勻。

為了解決這一問題，研究團(tuán)隊在鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中引入冠醚分子（dibenzo-18-crown-6）。冠醚與Cs陽離子和Br陰離子的絡(luò)合優(yōu)化了鈣鈦礦的結(jié)晶順序，保證了中間相緊密符合標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)計量比。這種調(diào)整顯著緩解了鹵素離子沿面外方向分布不均勻的問題。此外，冠醚在高溫退火過程中熱分解，從而不影響*終鈣鈦礦薄薄膜的組成。經(jīng)冠醚處理后，全無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池的效率達(dá)到14.08%，在大氣環(huán)境中暴露1000小時后，未封裝器件的效率保持其初始效率的80%。