新型添加剂改善全无机钙钛矿太阳能电池稳定性

梁嘉明，谭婉怡，闵永刚

广东工业大学 材料与能源学院，广东 广州 510006

钙钛矿材料具有吸收强、迁移率高、载流子寿命长和可低成本溶液加工等潜在优势，成为太阳能利用领域的重要研究方向.目前，钙钛矿太阳能电池效率最高可达25.2%[1]，表现出应用潜力.然而，若想真正实现商业化，提高稳定性是关键之一.相比于有机无机杂化钙钛矿材料[2-3]，全无机钙钛矿材料由于其优异的光热稳定性[4-5]，逐渐受到研究者们的青睐.

对于铯基全无机钙钛矿体系，CsPbI3具有非常窄的带隙1.73 eV，但在空气中相稳定性差[6-9]；而CsPbBr3在空气中稳定性较高，但由于较宽的带隙2.3 eV，最终导致光电转换效率不高[10-12].相比之下，CsPbI2Br体系具有适中的带隙(1.9 eV)和稳定性[13-15]，因此基于该体系的钙钛矿太阳能电池的研究较多.经过研究者们的努力，CsPbI2Br体系的光电转换效率突破了16%[16]，有望追赶有机无机杂化钙钛矿太阳能电池.然而，即使对于全无机太阳能电池，空气中的水和氧气仍会对钙钛矿太阳能电池的稳定性造成影响[17].例如，水可加速钙钛矿材料在光照条件下的衰减，氧气在紫外光的条件下生成的O-可能会对钙钛矿的稳定性产生影响.

首次使用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)作为添加剂修饰CsPbI2Br全无机钙钛矿电池，发现DOPO的加入能有效改善器件的长期稳定性，在空气中放置10天(在25 ℃和相对湿度为46%的环境下)，器件的光电转换效率仅衰减13%，而参比器件(未进行修饰)的稳定性衰减了20%.

1 实验部分

1.1 试剂及其制备

实验所用的试……