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全无机钙钛矿太阳能电池由于其优异的光电特性引起了人们的极大关注。相比于有机-无机杂化钙钛矿,全无机钙钛矿具有高量子产率、带隙可调、热稳定性好等优点,是钙钛矿太阳能电池的首选材料,目前其效率已超过18%。本文主要研究了全无机钙钛矿电池的稳定性、界面缺陷以及效率的提升方法。具体内容为:1.采用P3HT空穴传输层代替Spiro-OMTAD空穴传输层来减少CsPbI3-xbrx钙钛矿薄膜与空穴传输层间的界面缺陷以提升对载流子的抽取能力并提升器件的光、热稳定性。实验中设计了ITO/Li F/SnO2/CsPbI3-xBrx/P3HT/Au结构的全无机钙钛矿太阳能电池,最优器件的开路电压(Voc)为1.12V、短路电流密度(Jsc)为18.43 mA/cm2、填充因子(FF)为76.96%、光电转换效率(PCE)为15.84%。实验结果表明用P3HT代替Sprio-OMeTAD有效地抑制了CsPbI3-xbrx钙钛矿薄膜与空穴传输层界面处的载流子复合并减少了光学能量损耗,降低了CsPb I3-xbrx钙钛矿薄膜表面的缺陷态密度。此外,器件表现出高的光、热稳定性,在280小时的照射过程中可保持约80%的初始效率,器件在氮气手套箱中85℃条件下持续加热80小时保持了90%初始效率。2.通过添加过量的PbI2与Cs I来提高CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的PCE,最终获得了11.8%的PCE,比对照器件效率提升2%,器件的Voc为1.19、Jsc为15.19mA/cm2、FF为65.41%。此外,优化了CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的退火温度,获得260℃为CsPbI2Br钙钛矿电池的最佳退火温度,Voc为1.2V、Jsc为15.47mA/cm2、FF为71.6%,最高效率为13.34%,具有良好的光照稳定性,在300小时的持续光照下保持初始效率的85%。3.In3+和Rb+离子共掺提升CsPbI3钙钛矿的热稳定性及其效率。在经过80℃持续加约50个小时,掺杂有2%In3+和5%Rb+离子的器件热稳定性略优于未掺杂的器件并能够保持原始效率的70%,而未掺杂的器件仅保持初始效率的50%,最优器件的Voc为1.01V、Jsc为18.72mA/cm2、FF为75.08%,PCE为14.19%。相比未掺杂对照器件迟滞效应有明显的减少,正反扫在0.5%之差以内。其次,钙钛矿薄膜的形貌变得良好。未掺杂对照器件与2%In3+和5%Rb+离子共掺的钙钛矿薄膜表面形貌相比,未掺杂器件形貌质量较差而2%In3+和5%Rb+离子共掺的钙钛矿薄膜表面的裂纹较少。再次,通过光致发光和瞬态光致发光谱证实了钙钛矿薄膜内部的非辐射复合也有减少。最后,通过测试X光衍射(XRD)谱证实了相比未掺杂的钙钛矿薄膜,掺杂有2%In3+和5%Rb+离子的钙钛矿薄膜表现出了较高的结晶性。