甲醇原位蚀刻管理表面缺陷制备高效反式无机钙钛矿太阳电池

【作者】 孙宏瑞； 王三龙； 赵颖； 王鹏阳； 张晓丹；

【机构】 南开大学；

【摘要】 无机钙钛矿太阳电池具有较好的热稳定性以及合适的带隙,因此在叠层电池上具有非常大的应用潜力,其中反式无机钙钛矿太阳电池由于不含有寄生吸收严重的电荷传输材料,非常适合作为顶电池应用在两结或三结叠层电池上^[1]。但无机钙钛矿反式器件的开路电压损失较大,其中钙钛矿表面的大量缺陷是造成能量损失的主要原因之一^[2]。在这项工作中,我们采用纯净的甲醇原位刻蚀无机钙钛矿表面缺陷而不引入任何额外的钝化剂,极性适合的甲醇成功刻蚀洗去钙钛矿表面的非晶、纳米晶、悬挂键等大量缺陷^[3];由于PbI₂不溶于甲醇,因此在甲醇刻蚀管理后,钙钛矿表面出现稍过量的PbI₂纳米片插入晶界中,起到钝化晶界缺陷的作用^[4];此外,PbI₂更深的费米能级使得钙钛矿能级向下弯曲,与PC₆₁BM形成梯度能级排列,更有利于电子的提取与传输。最终,基于带隙为1.72eV的无机钙钛矿在甲醇处理后,对应反式器件的效率提升至19.34%,其中开路电压可从原来的1.071V提升至1.196V,提升超过100mV^[5]。更多还原