【摘 要】
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全无机钙钛矿CsPbI3-xBrx半导体材料以其优异的热稳定性和适用于叠层电池的宽带隙,吸引了越来越多的关注。然而,在CsPbI3-xBrx钙钛矿太阳能电池（PSCs）中,较大的能量损失成为了制约其效率提高的主要因素之一。本论文主要通过优化钙钛矿薄膜的结晶过程、钝化钙钛矿埋底界面,从而减少钙钛矿薄膜内部和界面的缺陷,实现高效稳定的宽带隙全无机PSCs,并将其应用于高效钙钛矿/有机叠层电池的制备。在
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全无机钙钛矿CsPbI3-xBrx半导体材料以其优异的热稳定性和适用于叠层电池的宽带隙,吸引了越来越多的关注。然而,在CsPbI3-xBrx钙钛矿太阳能电池（PSCs）中,较大的能量损失成为了制约其效率提高的主要因素之一。本论文主要通过优化钙钛矿薄膜的结晶过程、钝化钙钛矿埋底界面,从而减少钙钛矿薄膜内部和界面的缺陷,实现高效稳定的宽带隙全无机PSCs,并将其应用于高效钙钛矿/有机叠层电池的制备。在第二章的工作中,采用了一种简单有效的后退火处理方法,实现了晶界数量减少、晶粒尺寸增大的CsPbI2.5Br0.5全无机钙钛矿薄膜。传统高温退火后,CsPbI2.5Br0.5钙钛矿薄膜形貌较差,晶粒较小导致晶界和缺陷较多。而高温退火后再进行额外的后退火处理可以获得晶界数量减少、晶粒尺寸增大的薄膜。经过后退火处理,CsPbI2.5Br0.5器件的非辐射复合得到了有效抑制,载流子的传输效率得到了显著提高。最终,器件的开路电压(VOC)从1.17 V提高到1.23 V,其效率从14.20%提升到15.88%。在第三章的工作中,采用MAAc对CsPbI2.2Br0.8钙钛矿的埋底界面进行钝化,获得了效率和稳定性都显著改善的CsPbI2.2Br0.8钙钛矿太阳能电池。在最佳的MAAc浓度下,器件的最高VOC达到1.29 V,器件效率高达15.80%,在氮气手套箱中存储超过700小时仍能保持初始效率的90%。结合SEM、XRD的表征结果,用MAAc进行界面修饰能显著提升薄膜的结晶度,改善薄膜形貌。此外,醋酸根离子（Ac-）能够有效钝化钙钛矿底部的卤素离子缺陷,显著抑制载流子在电子传输层/钙钛矿界面处的复合。同时,优化后的宽带隙CsPbI2.2Br0.8钙钛矿还与窄带隙的有机活性层（PM6:CH1007）结合,用于制备串联钙钛矿/有机叠层电池,获得了串联电压高达1.95 V、效率超过19%的钙钛矿/有机叠层电池器件。
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