溴掺杂对非铅铋基钙钛矿太阳能电池性能的增强作用

摘要

铋基钙钛矿材料以其无毒和稳定等优势备受广大科研工作者的关注。但Bi基钙钛矿c-轴优先生长特性很难获得平整致密的薄膜,不利于高效太阳能电池的制备。采用其他卤素原子部分替代I原子,抑制晶粒的定向生长,成为一个获得高质量薄膜的有效途径。本实验在前期研究的基础上,采用Br掺杂的方式,制备了晶粒尺寸更大、表面更致密的薄膜。测试结果表明,当掺杂少量Br元素时,钙钛矿光活性层的表面更加均匀,大幅度提高了钙钛矿层的致密性。适量的Br掺杂还可以减少薄膜内部缺陷,有效地抑制器件的非辐射复合,增强光吸收性,增加了载流子寿命,同时,掺杂的器件的光电效率得到大幅提升。本工作为铋基钙钛矿太阳能电池的进一步研究提供了参考。