不含甲基铵 (MA) 的钙钛矿,如 CsxFA1-xPbX3 (CsFA) 表现出优异的热稳定性,有利于它们在钙钛矿太阳能电池 (PSC) 中的应用。然而,由于难以控制薄膜形态,CsFA 的光电转换效率(PCE)仍大幅度落后于含MA的钙钛矿配方。
清华大学Chenyi Yi (易陈谊)等人报道了一种创新的形态工程,使用溶液沉积CsBr、PbI2和PbCl2的混合物,然后真空蒸发碘化甲脒 (FAI) 来制造CsFA基钙钛矿薄膜。
氯化物前体的引入导致更大的晶粒尺寸,在退火下形成高质量的CsFA钙钛矿薄膜。这使得基于CsFA的高效率PSC的实现成为可能,对于0.1 cm2活性面积的器件,报告的最高PCE高达24.1%(认证效率为23.9%),对于1 cm2的器件效率可达22.8%。
此外,未封装的器件在干燥空气中储存20,000小时或暴露于50%湿度下 1,000小时后显示出优异的稳定性,效率下降可忽略不计,这比使用溶液法制备的装置要表现优异。
Siyang Wang, et al. Over 24% efficient MA-free CsxFA1−xPbX3 perovskite solar cells, Joule, 2022
https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.05.002
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435122001933#!