《Appl. Phys. Lett.》刊发硕士生常宾宾关于提升CsPbI3全无机钙钛矿太阳能电池性能的研究成果

近日，应用物理领域国际知名期刊《AppliedPhysicsLetters》上刊发了题为“Ca(CF₃SO₃)₂all-in-one modification on CsPbI₃all-inorganic perovskite solar cells for improved performance and stability”的学术论文。电子信息硕士生常宾宾为论文第一作者，徐凌波副教授和崔灿教授为通讯作者，署名单位为浙江理工大学和浙江大学。该工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金的支持。

工作简介：

由于容忍因子较低，黑相CsPbI₃在潮湿环境下极易转变为无光伏活性的黄相，这限制了太阳能电池的性能和稳定性。为解决这一问题，我们在钙钛矿前驱体中引入了Ca(CF₃SO₃)₂：Ca²⁺阳离子与I^-离子相互作用抑制了离子迁移，防止了钙钛矿结构的崩塌；而CF₃SO₃^-阴离子锚定在CsPbI₃薄膜表面，提供了良好的疏水性。因此，Ca(CF₃SO₃)₂掺杂同时增强了CsPbI₃薄膜的内外稳定性。Ca(CF₃SO₃)₂与钙钛矿前驱体的相互作用还延缓了结晶过程，有助于形成高质量、低缺陷的薄膜。同时，表面的CF₃SO₃^-阴离子诱导了p型掺杂，实现了CsPbI₃薄膜与空穴传输层的能级匹配。引入Ca(CF₃SO₃)₂后，CsPbI₃全无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从14.76%提升至16.50%；未封装的电池器件在空气中存放500小时后，其光电转换效率保持在80%以上，显著优于对照样（65%）。

图1：本工作的图文摘要

论文信息：

B. Chang, Y. Yuan, L. Hou, W. Wang, P. Lin, P. Wang, X. Wu, X. Yu, L. Xu, and C. Cui,Appl. Phys. Lett.124, 213901 (2024)

URL:https://doi.org/10.1063/5.0202338