协同优化薄膜结构和界面改性以提高宽禁带钙钛矿太阳能电池的性能

《Journal of Materials Chemistry C》：Synergistic film optimization and interfacial modification to boost the performance of wide-bandgap perovskite solar cells

宽禁带钙钛矿太阳能电池通过引入Pb(SCN)?添加剂和准二维层，有效提升薄膜结晶性和缺陷钝化，增强电荷提取效率，使转换效率从13.81%提升至19.34%，并保持200小时90%以上稳定性。

　　

宽带隙混合卤化物钙钛矿在串联太阳能电池中具有很大的潜力，但通常面临诸如晶体质量差、高非辐射复合以及电压损失等问题。在这项研究中，我们提出了一种协同策略，将硫氰酸铅（Pb(SCN)₂）作为添加剂，并将其与准二维钙钛矿（n ≥ 1）层结合使用，置于钙钛矿活性层和电子传输层（ETL）之间，以同时提高宽带隙钙钛矿太阳能电池的效率和运行稳定性。Pb(SCN)₂的加入通过增大晶粒尺寸和改善晶体质量，促进了更优质的钙钛矿薄膜形态的形成。该添加剂产生的过量碘化铅（PbI₂）被转化为准二维钙钛矿层，该界面层起到了缺陷钝化的作用。此外，准二维中间层由于其与底层钙钛矿吸收层和相邻电子传输层的良好能带对齐性，有助于电荷的有效提取。这些体相和界面改良的结合显著提升了器件性能：功率转换效率（PCE）从13.81%提升至19.34%，开路电压达到1.23 V，短路电流密度为19.36 mA cm^-2，填充因子为81%。此外，这些器件在环境条件下连续暴露于1太阳光照200小时后仍保持超过90%的初始效率，这突显了缺陷抑制对长期运行稳定性的重要性。