陜師大向萬(wàn)春組CEJ：原位構(gòu)建 0D Cs?PbI?Br 覆蓋層重構(gòu) CsPbI?Br 表面，提高PSCs的穩(wěn)定性和效率！

主要內(nèi)容

陜西師范大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的向萬(wàn)春教授與渤海大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院的王桂強(qiáng)教授聯(lián)合帶領(lǐng)其研究團(tuán)隊(duì)，針對(duì)無(wú)機(jī)鈣鈦礦材料易損表面導(dǎo)致其太陽(yáng)能電池光電性能衰減和長(zhǎng)期穩(wěn)定性下降的問(wèn)題，提出了一種創(chuàng)新的表面重構(gòu)策略。

該策略利用動(dòng)態(tài)碘化銫（CsI）溶液處理與后續(xù)熱退火工藝，在三維（3D）CsPbI?Br鈣鈦礦薄膜表面原位構(gòu)建了零維（0D）Cs?PbI?Br覆蓋層。通過(guò)這一表面重構(gòu)方法，研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了0D/3D雙層鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)構(gòu)（BPHS）的原位構(gòu)筑。

此異質(zhì)結(jié)構(gòu)不僅顯著增強(qiáng)了CsPbI?Br鈣鈦礦的穩(wěn)定性，有效抵御外界環(huán)境因素的干擾，還優(yōu)化了鈣鈦礦的能帶結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了空穴的高效提取。同時(shí)，表面重構(gòu)過(guò)程觸發(fā)了CsPbI?Br鈣鈦礦的二次結(jié)晶，極大地改善了鈣鈦礦的晶體形貌，有效抑制了內(nèi)部缺陷，并提升了鈣鈦礦的整體質(zhì)量。

這些有利特性協(xié)同作用，有效抑制了電荷復(fù)合現(xiàn)象，顯著提高了鈣鈦礦的穩(wěn)定性。基于這種目標(biāo)0D/3D雙層鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)構(gòu)CsPbI?Br鈣鈦礦的碳基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC），研究團(tuán)隊(duì)取得了15.24%的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE），這一成果在已報(bào)道的碳基CsPbI?Br PSCs中處于領(lǐng)先水平。此外，該電池在環(huán)境條件和高溫條件下均展現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，未封裝的器件在環(huán)境條件下放置1080小時(shí)后，仍能保持初始效率的約94%。

這一研究成果不僅為提升無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的性能提供了新的思路和方法，也為鈣鈦礦材料在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

文獻(xiàn)信息

Surface reconfiguration of CsPbI2Br perovskite through in situ constructing 0D Cs4PbI5Br capping layer improves the stability and efficiency of inorganic perovskite solar cells

Dongsheng Wang, Chunshu Song , Long Cheng , Kaifei Chen, Fanning Meng, Guiqiang Wang, Wanchun Xiang

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S138589472503342X

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