前驱体溶液胶体工程调控无机CsPbI2Br钙钛矿结晶及光电性能

作     者：王桂强 王东升 陈凯飞 常嘉润 孟凡宁 

作者机构：渤海大学化学与材料学院 

出 版 物：《中国科学:物理学 力学 天文学》 (Scientia Sinica(Physica,Mechanica & Astronomica))

年 卷 期：2024年第54卷第11期

页      面：197-206页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 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：国家自然科学基金(编号:21805181) 辽宁教育厅重点项目(编号:LZ2019003)资助 

主　　题：胶体工程 结晶调控 CsPbI2Br钙钛矿 光电性能 

摘      要：由于具有优异的稳定性和合适的带隙,无机CsPbI2Br钙钛矿被认为是一种较理想的光伏材料.提高CsPbI2Br钙钛矿膜质量是进一步提高CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池光电性能的关键之一.本文通过前驱体溶液胶体工程调控Cs PbI2Br钙钛矿的结晶过程,从而显著提高CsPbI2Br钙钛矿晶体膜质量.将4-甲氧基苯硫酚加入CsPbI2Br前驱体溶液, 4-甲氧基苯硫酚的–SH基团与前驱体中Pb2+间较强的配位作用促进了前驱体溶液中胶体粒子的分解,减少了前驱体结晶成核点数量,降低了钙钛矿结晶成核速率和晶体生长速率.较少的晶体成核点和较低的晶体生长速率导致形成晶粒尺寸大、结晶度高、缺陷少的高质量CsPbI2Br钙钛矿膜.所组装的碳基无空穴传输层CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池取得14.08%的高光电转换效率.这些结果表明调控前驱体溶液胶体性质是一种提高无机钙钛矿质量及其太阳能电池光电性能的有效方法.