刘文武, 刘玉臣, 崔重阳,牛晟韬, 冉 奋, 阙郁伦

(1. 兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室, 甘肃 兰州 730050; 2. 兰州理工大学 材料科学与工程学院, 甘肃 兰州 730050; 3. 国立清华大学 材料科学与工程系, 台湾 新竹 30013; 4. 国立清华大学 基础知识与应用科学前沿研究中心, 台湾 新竹 30013)

全无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其制备成本低、制备工艺简单等原因而受到广泛的关注.但由于CsPbBr3具有相对较宽的光学带隙(2.3 eV)会限制CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的光谱响应范围,同时CsPbBr3的价带(-5.6 eV)与碳对电极(-5.0 eV)之间较大的能级差也阻碍了载流子的快速传输,所以与有机-无机杂化PSCs相比,CsPbBr3全无机PSCs的光电转换效率相对较低[1].因此,提高CsPbBr3全无机PSCs的光电转换效率成为人们研究的重点.目前,提高光电转换效率的方式主要有：提高钙钛矿薄膜的薄膜质量和结晶度；在钙钛矿和碳对电极之间引入能级相匹配的空穴传输材料来提高光生载流子的传输效率[2-4]；通过组分工程来减小钙钛矿的光学带隙Eg,增加光谱响应范围,吸收更多的入射光等[5-7].本文通过CdBr2溶液对钙钛矿CsPbBr3的缺陷进行钝化,研究不同浓度CdBr2的异丙醇溶液对全无机PSCs的光电性能的影响.结果表明,CdBr2可有效降低钙钛矿表面的缺陷态密度,抑制非辐射复合损失,经过CdBr2钝化的CsPbBr3PSCs器件的光电效率从6.58%提高到了8.19%.

1 实验

1.1 主要原料和试剂

溴化铯(CsBr),溴化铅(PbBr2)和四氯化钛(TiCl4)水溶液采购于西安宝莱特光电科技有限公司；二氧化钛浆料为Greatcell进口浆料；丙酮,异丙醇,无水乙醇,甲醇,N,N二甲基甲酰胺(DMF),钛酸异丙酯和溴化镉(CdBr2)均采购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；……