无机钙钛矿太阳能电池(PSC)具有良好的器件性能,有望实现长期的运行稳定性。高丽大学Sang HyukIm和美国可再生能源国家实验室KaiZhu等人报道了通过可扩展的,可正交加工的喷涂方法,在表面区域以明确的CsPbI3-xBrx组成梯度制备了基于CsPbI2Br的钙钛矿型无机薄膜。
主要内容:
1)通过GIXRD和XPS/UPS测量证明,在CsPbI2Br钙钛矿薄膜上喷涂CsPbI3溶液会导致在表面区域形成轮廓分明的CsPbI3-xBrx。调节CsPbI3溶液的喷涂时间会影响所得渐变CsPbI3-xBrx表面层的组成轮廓。CsPbI3-xBrx的渐变结构拓宽了吸收波长范围,并延长了载流子寿命。横截面KPFM表明,该渐变结构导致电场在器件堆栈内重新分布,从而更有效地分离和收集电荷。
2)通过这种方法,对于0.096平方厘米的电池,获得了16.81%的功率转换效率。 进一步通过喷涂技术,基于CsPbI3-xBrx的单片钙钛矿子模组效率为13.82%(112 cm2工作面积),并且在1,000小时连续光照下,其降解率仅为9%。
Jin Hyuck Heo et al. Efficient and Stable Graded CsPbI3−xBrx Perovskite Solar Cells and Submodules by Orthogonal Processable Spray Coating,Joule, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.12.010