四丁基铵六氟磷酸盐对全无机CsPbI2Br钙钛矿太阳电池的多功能界面改性OACSTPCD

近年来,全无机钙钛矿太阳电池(PSCs)在光伏领域受到极大的关注,与有机-无机杂化PSCs相比,展现出更良好的湿、热和光稳定性;尤其是宽带隙CsPbI2Br钙钛矿(1.92 eV)权衡了稳定性与光吸收性能,在叠层太阳电池和柔性太阳电池中展现出巨大的应用潜力.然而,溶液法制备的CsPbI2Br钙钛矿薄膜会在界面及晶界处产生各种缺陷而成为光生载流子的非辐射复合中心,同时它对水分子敏感而容易降解,从而降低器件的光电性能与稳定性.选用了一种同时具有缺陷钝化和疏水功能的界面改性剂——四丁基铵六氟磷酸盐(TBAPF6)对CsPbI2Br钙钛矿薄膜进行表面改性.结果表明,TBAPF6的PF6-钝化了带正电荷的卤素空位,TBA+则钝化了带负电的阳离子空位,且改善了CsPbI2Br/碳界面的能级排列,从而提高了器件的光电性能(结构为氧化铟锡/SnO2/CsPbI2Br/TBAPF6/C),最高光电转换效率达到12.04％,开路电压为1.24 V,短路电流密度为14.60 mA/cm2,填充因子为67％;同时,长烷基链和氟原子能够有效阻挡空气中水分子的入侵,在35％～40％的湿度环境中16 h后保持了初始效率的80％,在空气环境85℃、72 h后保持了初始效率的70.2％,其湿热稳定性相比于原始器件获得了极大的提升.