【摘 要】
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金属卤化物钙钛矿作为一种新型光伏材料,因其优异的光电性能在第三代新兴太阳能电池技术中得到了广泛的应用。在短短十几年间,钙钛矿太阳能电池得到了飞速发展,其光电转换效率迅速提高到25.7%。然而,有机-无机杂化铅基钙钛矿由于存在有机组分,容易受到水和热等环境条件的影响,进而产生不可逆的分解。另一方面,铅的毒性可能会影响自然环境和公众健康。基于以上考虑,人们将注意力转向高稳定的无机无铅钙钛矿太阳能电池的
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金属卤化物钙钛矿作为一种新型光伏材料,因其优异的光电性能在第三代新兴太阳能电池技术中得到了广泛的应用。在短短十几年间,钙钛矿太阳能电池得到了飞速发展,其光电转换效率迅速提高到25.7%。然而,有机-无机杂化铅基钙钛矿由于存在有机组分,容易受到水和热等环境条件的影响,进而产生不可逆的分解。另一方面,铅的毒性可能会影响自然环境和公众健康。基于以上考虑,人们将注意力转向高稳定的无机无铅钙钛矿太阳能电池的研究。本文围绕Cs2AgBiBr6双钙钛矿太阳能电池开展器件制备及性能研究。Cs2AgBiBr6因其全无机组分、环境友好和高稳定性等特点被认为是一种颇具潜力的光伏材料。然而,由于Cs2AgBiBr6的晶体快速生长,使得旋涂制备的薄膜质量较差。此外,器件内部的界面接触不良,导致大量非辐射复合,因此目前其太阳能电池的效率仍然较低。本文分别从添加剂工程和界面工程两个角度出发,分别对Cs2AgBiBr6薄膜和电子传输层进行结晶调控和掺杂改性,电池效率和稳定性得到改善。（1）添加剂工程:在Cs2AgBiBr6的前驱体溶液中加入乙酸甲脒来提高薄膜质量。通过添加剂调控,Cs2AgBiBr6薄膜变得更平整致密,缺陷态密度和电荷复合得到有效抑制。在10 mg m L-1乙酸甲脒调控时,光电转化效率从参比器件的1.42%提升到2.09%,开路电压高达1.23 V。此外,制备的Cs2AgBiBr6太阳能电池在大气环境下保存40天依然保持良好的稳定性。（2）界面工程:将碱金属锂盐掺杂到介孔二氧化钛层,改善了电子传输层/钙钛矿层的界面接触,减少界面复合和电荷积累。在最优锂盐掺杂浓度下,太阳能电池的效率从1.19%提升到了1.66%,放置66天的稳定性也有所提升。
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