纳米晶调控构筑高效稳定混合卤素钙钛矿宽带隙电池

刘  哲

西北工业大学

E-mail: zhe.liu@nwpu.edu.cn

报告摘要

具有可调带隙的混合卤素钙钛矿材料一直被认为是叠层太阳能电池的理想选择。在混合卤素钙钛矿前驱体中，Pb-Br键强于Pb-I键，导致含Br中间相的优先形核长大。竞争成核使得宽带隙钙钛矿八面体框架变形，衍生出诸如初始结晶不均匀、薄膜本征缺陷增多等问题。在器件运行过程中，上述问题诱导卤素离子在光照下重排，形成富 Br 相和富 I 相的两种钙钛矿，即光致相分离现象。因此，抑制混合卤素钙钛矿相分离是叠层光伏电池领域的关键挑战。本报告将介绍通过液相脉冲辐照技术获得的PbSe纳米晶，并利用其特性诱导钙钛矿薄膜异质外延生长，获得高结晶质量、低缺陷密度的宽带隙钙钛矿（1.68 eV）薄膜；得到的钙钛矿薄膜在标准太阳光强辐照下5天内未产生富碘相。同时，宽带隙钙钛矿反式器件的光电转换效率（PCE）高达22.87 %。最大功率点跟踪 1000 h 后仍保留初始效率的 88 %。