颜佳豪 陈思璇 杨建斌 董敬敬†

1) (中国地质大学(北京)数理学院, 北京 100083)

2) (天津理工大学理学院, 天津 300384)

(2021 年5 月2 日收到; 2021 年6 月16 日收到修改稿)

1 引 言

众所周知, 钙钛矿材料因具有光吸收系数高、缺陷容忍度高、激子结合能低、载流子寿命长、载流子扩散长度长、带隙可调等优势而被广泛用来制备钙钛矿太阳能电池[1-7]. 有机无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光电转换效率(PCE)从2009 年的3.8%已显著提升到了25.5%[8,9]. 但是, 由于有机无机杂化钙钛矿材料化学性质不稳定, 接触空气中的水汽、氧气后极易分解, 从而导致器件性能下降[10,11]. 考虑到商业应用前景, 亟待实现在空气中制备高效、稳定的有机无机杂化PSCs. 尽管研究人员一直尝试在空气中制备有机无机杂化PSCs,但是最终的PCE 和稳定性仍然不能令人满意[12].据报道, 通过界面修饰优化器件结构[13,14], 以及使用不同种类的离子掺杂调节钙钛矿材料本身的组分[15,16], 都是提高器件PCE 以及稳定性的有效方法. 其中, 离子掺杂作为一种简单、易调控的方法可以有效调控钙钛矿吸收层的光吸收范围, 提高钙钛矿薄膜的结晶质量从而提高其PCE 及稳定性[17].

据报道, 在空气中, 使用两步旋涂法制备的钙钛矿薄膜的结晶质量与其组分有很大关系, 从而会影响最终的器件性能, 因此选择耐湿的钙钛矿材料对于器件性能及稳定性的提高十分重要[18]. 许多研究表明, Cl–在一定湿度条件下能增强离子移动,促进钙钛矿结晶, 提高载流子的扩散长度, 降低电子与空……