缺陷觸發(fā)的相變降解通常被認(rèn)為是導(dǎo)致CsPbI3無機(jī)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(xué)趙一新團(tuán)隊于AFM刊發(fā)通過晶體二次生長實現(xiàn)高效穩(wěn)定的CsPbI3無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池的研究成果。通過無機(jī)鈣鈦礦的晶體二次生長實現(xiàn)了CsPbI3鈣鈦礦中的缺陷補(bǔ)償,并制備了高效的全無機(jī)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(yīng)實現(xiàn)的。在固態(tài)反應(yīng)時,Br?離子可以擴(kuò)散到整個CsPbI3鈣鈦礦層以修復(fù)未配位的Pb2+并進(jìn)行一定的固態(tài)I/Br離子交換反應(yīng),而有機(jī)陽離子可以通過與[PbI6]4-八面體偶聯(lián)修復(fù)Cs+陽離子空位。載流子動力學(xué)證實這種晶體二次生長可以實現(xiàn)CsPbI3中的缺陷補(bǔ)償。所實現(xiàn)的缺陷補(bǔ)償CsPbI3不僅改善了電荷動力學(xué),而且還增強(qiáng)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(yīng)誘導(dǎo)的晶體二次生長提出了無機(jī)鈣鈦礦中缺陷補(bǔ)償?shù)男赂拍?,該概念有望用于各種光電應(yīng)用。
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