【摘 要】
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低维无机CsPbI3具有较优的热力学稳定性及相稳定性，在近些年得到了持续的关注，并且准二维(n=40)中获得13.76％突破性的效率.然而，进一步拓展低维CsPbX3材料的实际应用面临以下两个问题：(1)快速结晶过程中的动力学导致相纯度差、薄膜形貌差及缺陷数目多；(2)不完全的太阳光谱利用率，尤其在红外光部分(占据约46％)制约了CsPbI3太阳能电池的光电转化效率.在这项工作中，我们引入了Y2O
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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低维无机CsPbI3具有较优的热力学稳定性及相稳定性，在近些年得到了持续的关注，并且准二维(n=40)中获得13.76％突破性的效率.然而，进一步拓展低维CsPbX3材料的实际应用面临以下两个问题：(1)快速结晶过程中的动力学导致相纯度差、薄膜形貌差及缺陷数目多；(2)不完全的太阳光谱利用率，尤其在红外光部分(占据约46％)制约了CsPbI3太阳能电池的光电转化效率.在这项工作中，我们引入了Y2O3∶Er3+ UCNPs去解决低维RP型γ-CsPbI3薄膜结晶过程中的结晶动力学，优化器件的形貌及其光电学性质.并在此基础上，实现其光谱范围的拓宽，获得创纪录效率的二维及准二维γ-CsPbI3电池，实现较优的稳定性.本文的出发点和亮点为：(1) Y2O3∶Er3+ UCNPs与前驱体中的二甲基碘铵(DMAI)形成氢键来控制薄膜的结晶速率，优化薄膜的形貌，获得形貌起伏小的γ-CsPbI3薄膜膜，提高了载流子寿命，降低了陷阱密度；(2)飞秒瞬态吸收测试证实了准二维γ-CsPbI3薄膜的相位纯度提高和非辐射复合抑制；(3)实验表征证实性能的改善另一方面是由于Y2O3∶Er3+ UCNPs增强的可见光吸收，而不是红外部分.并结合理论模拟分析光场在器件中的分布，计算光场在不同层的吸收.发现引入折射率不同的UCNPs会引起光场扰动，提高γ-CsPbI3光捕获能力；(4)2D及准2D γ-CsPbI3 PSCs在所有报道的2D CsPbX3中获得了创纪录的PCE.
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