文将将稀土Eu卟啉配合物(Eu-pyP)掺杂到MAPbI3钙钛矿前驱体溶液中,成功地构造了2D结构(Eu-pyP)0.5MAn-1PbnI3n+ 1,且2D结构的钙钛矿镶嵌在3D多晶薄膜的晶界处,很好的钝化了晶界处的缺陷。基于Eu-pyP掺杂的钙钛矿膜的器件效率可达18.2%。此外,发现Eu-pyP配合物修饰的器件在提高钙钛矿太阳能电池水热稳定性的同时,还可以提高对紫外光的稳定性。
〖图文解说〗
图一. 2D-3D混合钙钛矿的示意图及Eu-pyP处理MAPbI3中间体构造2D-3D阶梯状钙钛矿的过程。
**通过Eu-pyP对钙钛矿MAPbI3中间体处理,构造了2D-3D阶梯状结构。
图二. XRD和SEM 证明Eu-pyP对MAPbI3中间体处理得到的2D-3D结构
通过XRD证明Eu-pyP对MAPbI3中间体处理后,确实形成了2D-3D混合结构,接着用SEM证明了2D-3D阶梯混合钙钛矿结构的形成。
图三. 基于Eu-pyP对MAPbI3中间体处理得到的膜的器件的光电性能。
Eu-pyP对钙钛矿表面处理后,电池效率略有降低。但是由于2D钙钛矿形成提高电池的水和热稳定性。
图四. 将Eu-pyP直接掺杂到MAPbI3的前驱体溶液中,构造2D-3D混合钙钛矿的过程及其器件的光电性能
将Eu-pyP直接掺杂到MAPbI3的前驱体溶液中,发现2D片状结构镶嵌在3D钙钛矿的晶界处,对其光电性能有略微的影响。但由于Eu-pyP修饰的MAPbI3器件缺陷减少,其迟滞有所降低。
图五. 基于掺杂Eu-pyP的MAPbI3的器件在不同条件下的稳定性
由于Eu-pyP对紫外光有一定的抵抗力,而中间体处理使得大部分Eu-pyP裸露在钙钛矿表面,对光稳定性几乎没有贡献,而掺杂到体相内可以充分吸收紫外光,从而在提高电池水热稳定性的同时,还可以提高紫外线的稳定性。
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