低剂量异辛酸亚锡调控两步法制备Sn-Pb混合钙钛矿太阳能电池OA北大核心CSTPCD

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(SnF_(2))添加剂来抑制Sn^(2+)离子的氧化,然而SnF_(2)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(SnOct_(2))替代SnF_(2)来抑制Sn^(2+)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850nm,并且晶界数量减少。添加SnOct_(2)的薄膜在手套箱存放7d后仍含有93.5%的Sn^(2+),且由于SnOct_(2)具有优异的抗氧化性,使得添加SnOct_(2)后器件的陷阱态密度更低,从7.20×10^(15)cm^(–3)降低到4.74×10^(15)cm^(–3),抑制了非辐射复合。除此之外,SnOct_(2)还改善了钙钛矿薄膜的表面能级。最终,添加0.030 mmol SnOct_(2)的Sn-Pb混合钙钛矿电池的PCE达到17.25%,较添加0.10 mmol SnF_(2)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。