缺陷觸發(fā)的相變降解通常被認為是導致CsPbI3無機鈣鈦礦相不穩(wěn)定和器件性能受限的主要問題。鑒于此,2021年9月13日上海交通大學趙一新團隊于AFM刊發(fā)通過晶體二次生長實現高效穩(wěn)定的CsPbI3無機鈣鈦礦太陽能電池的研究成果。通過無機鈣鈦礦的晶體二次生長實現了CsPbI3鈣鈦礦中的缺陷補償,并制備了高效的全無機鈣鈦礦太陽能電池。這種二次生長是通過溴鹽和有缺陷的CsPbI3鈣鈦礦之間的固態(tài)反應實現的。在固態(tài)反應時,Br?離子可以擴散到整個CsPbI3鈣鈦礦層以修復未配位的Pb2+并進行一定的固態(tài)I/Br離子交換反應,而有機陽離子可以通過與[PbI6]4-八面體偶聯修復Cs+陽離子空位。載流子動力學證實這種晶體二次生長可以實現CsPbI3中的缺陷補償。所實現的缺陷補償CsPbI3不僅改善了電荷動力學,而且還增強了光敏相的穩(wěn)定性。最后,基于CsPbI3的太陽能電池可提供20.04%的效率和出色的運行穩(wěn)定性。總體而言,這項工作通過固態(tài)反應誘導的晶體二次生長提出了無機鈣鈦礦中缺陷補償的新概念,該概念有望用于各種光電應用。
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