Abstract:
锡铅(Sn-Pb)混合钙钛矿在制备过程中常使用大量的氟化亚锡(SnF2)添加剂来抑制Sn2+离子的氧化,然而SnF2过量会影响薄膜质量、器件的光电转化效率(PCE)和稳定性.因此,开发低剂量的新型抗氧化剂对于实现高性能Sn-Pb混合钙钛矿电池至关重要.本研究采用两步法制备Sn-Pb混合钙钛矿薄膜,在第一步中引入较低剂量的异辛酸亚锡(SnOct2)替代SnF2来抑制Sn2+的氧化.研究表明该添加剂可提高薄膜的结晶质量,使得薄膜平均晶粒尺寸达到850 nm,并且晶界数量减少.添加SnOct2的薄膜在手套箱存放7 d后仍含有93.5%的Sn2+,且由于SnOct2具有优异的抗氧化性,使得添加SnOct2后器件的陷阱态密度更低,从7.20×1015cm-3降低到4.74×1015 cm-3,抑制了非辐射复合.除此之外,SnOct2还改善了钙钛矿薄膜的表面能级.最终,添加0.030 mmol SnOct2的Sn-Pb混合钙钛矿电池的PCE达到17.25%,较添加0.10 mmol SnF2的器件(11.63%)有显著提高;且在氮气中保存50 d后,PCE仍保存其初始值的70%以上.
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无机材料学报
ISSN: 1000-324X
Year: 2024
Issue: 12
Volume: 39
Page: 1339-1347,中插1-中插2
1 . 7 0 0
JCR@2023
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