二甲基铵阳离子助力高效稳定的介观钙钛矿太阳能电池

【作者】 赵建红； 段良飞； 刘静； 张裕敏； 柳清菊；

【机构】 云南省微纳材料与技术重点实验室材料与能源学院云南大学； 清华大学医学院生物医学工程系；

【摘要】 高效稳定的钙钛矿材料对于金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSC）至关重要,而添加剂工程对制造高质量的PSC有很大贡献。最近的研究报道了二甲基铵阳离子（DMA）添加用于制备全无机钙钛矿,其效率和稳定性都得到了提高,但DMA阳离子在混合钙钛矿（如FAPbI₃）中的作用仍然没有定论。本文中,我们通过DMA阳离子取代Cs_0.12FA_0.88PbI₃的FA位点用于制备全印刷钙钛矿太阳能电池,阐明了DMA在钙钛矿中的作用机制。研究发现,只有少量的DMA掺杂到钙钛矿晶格中,同时,在晶界处形成中间化合物DMAPbI₃,提高了钙钛矿薄膜的结晶度,并通过钝化作用减少了非辐射复合。有了这些优势,全印刷介观钙钛矿太阳能电池获得了17.46%的光电转换效率。未封装器件在大气环境运行960小时后,依然保持初始效率的96%以上,而在N2气氛中,85℃连续老化360小时后,器件保持了95%的初始效率。更多还原