不同溶剂诱导的中间相对钙钛矿薄膜结晶的影响

作     者：尚志丰 任英科 Shang Zhifeng;Ren Yingke

作者机构：石家庄铁道大学工程训练中心河北石家庄050043 河北科技大学理学院河北石家庄050018 

出 版 物：《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shijiazhuang Tiedao University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2023年第36卷第4期

页      面：114-119页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河北省自然科学基金(E202121011) 河北省人力资源和社会保障厅基金(C20220325) 

主　　题：薄膜技术 钙钛矿太阳能电池 路易斯酸碱 中间相 调控形貌 

摘      要：有机-无机杂化钙钛矿(MAPbI_(3))太阳能电池的光电转化效率增长飞速而被广泛关注。然而由于PbI_(2)的生长速率要快于MAI的生长速率,导致钙钛矿晶体的形貌难以控制。因此,制备MAPbI_(3)过程中统一MAI和PbI_(2)生长速率极为重要。二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)作为氧给体可与PbI_(2)形成配合物,用来制备致密的钙钛矿薄膜。通过改变前驱体溶液中DMF和DMSO的比例,调控中间相的形成过程实现了对晶体生长速率的调控。此外,DMSO与PbI_(2)的配位能力要强于DMF,并且DMSO更容易与路易斯酸PbI_(2)的S=O双键发生作用,影响晶体的生长速率。最后,基于最佳浓度的DMSO前驱体溶液制备的钙钛矿薄膜的光伏器件,其光电转化效率可以达到16.41%。