【摘 要】
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生产力的不断发展,人类对能源的需求越来越高。由于大量使用化石能源带来的环境污染和能源危机等问题,太阳能引起了人们的重视,因此开发低成本、高效率的太阳能电池近年来受到广泛关注。钙钛矿太阳能电池是其中的热点之一。钙钛矿太阳能电池不仅原材料成本低,生产工艺也非常简单,其中有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池在钙钛矿太阳能电池中研究最深入。仅仅十余年的时间光电转换效率已经突破25%,但是由于材料的不稳定,钙钛矿
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生产力的不断发展,人类对能源的需求越来越高。由于大量使用化石能源带来的环境污染和能源危机等问题,太阳能引起了人们的重视,因此开发低成本、高效率的太阳能电池近年来受到广泛关注。钙钛矿太阳能电池是其中的热点之一。钙钛矿太阳能电池不仅原材料成本低,生产工艺也非常简单,其中有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池在钙钛矿太阳能电池中研究最深入。仅仅十余年的时间光电转换效率已经突破25%,但是由于材料的不稳定,钙钛矿太阳能电池离产业化仍然有较大的距离。全无机钙钛矿材料Cs Pb X3（X=I,Br）具有很好的热稳定性,但这类材料中Cs Pb I3、Cs Pb I2Br等存在立方相不稳定的因素限制了他们的长期使用。CsPbBr3钙钛矿材料因其高度的热稳定性和湿度稳定性而受到了关注。但是CsPbBr3钙钛矿材料因为其本身带隙过大、在电池器件中与其他功能层能级不匹配等问题限制了CsPbBr3钙钛矿太阳能电池达到更高的光电转换效率。基于此,我们探究了全无机钙钛矿太阳能电池如何提高电池光生载流子的提取和传输问题,制备出了高质量的电池器件,显著提高了电池的光电性能。主要的研究内容如下:使用Bi Br3作为添加剂应用于CsPbBr3全无机钙钛矿太阳能电池中,制备出了高效稳定的太阳能电池器件。研究表明,Bi Br3的添加,不仅改善了钙钛矿薄膜的结晶质量,并且可以促进形成一种中间相,调节钙钛矿的能级,进而提高电池的载流子的提取和传输,抑制了界面之间的电荷重组,进而提高电池各项的光电性能。并且依然保持极高的稳定性,未封装、暴露于大气环境的器件在1000h后仍然能保持初始的98%以上的效率。
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