陜師大向萬春組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)院的向萬春教授與渤海大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院的王桂強教授聯(lián)合帶領(lǐng)其研究團隊，針對無機鈣鈦礦材料易損表面導(dǎo)致其太陽能電池光電性能衰減和長期穩(wěn)定性下降的問題，提出了一種創(chuàng)新的表面重構(gòu)策略。

該策略利用動態(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。通過這一表面重構(gòu)方法，研究團隊成功實現(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)，促進了空穴的高效提取。同時，表面重構(gòu)過程觸發(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能電池（PSC），研究團隊取得了15.24%的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE），這一成果在已報道的碳基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小時后，仍能保持初始效率的約94%。

這一研究成果不僅為提升無機鈣鈦礦太陽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能電池領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

文獻信息

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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