协同阳离子-阴离子钝化策略提升可印刷碳基CsPbBr3钙钛矿太阳能电池性能

本文提出采用Cd2+和O2?的协同钝化策略（通过Cd(AcO)2分解产生），有效降低CsPbBr3薄膜的Pb2+/Br?空位缺陷密度（从4.82×1014降至3.07×1014 cm?3），改善能级排列和结晶质量，使可印刷介观钙钛矿太阳能电池（p-MPSCs）获得9.46%的冠军效率（接近10.18%纪录）并在85°C/45%湿度下保持1680小时稳定性超过93%，为高性能钙钛矿光伏器件设计提供新思路。

　　

协同阳离子-阴离子钝化调控钙钛矿形貌

本研究采用CdBr₂和Cd(AcO)₂作为CsPbBr₃钙钛矿的钝化剂，以探究阳离子和阴离子的独特作用。结果表明，Cd(AcO)₂表现出优于CdBr₂的钝化效果。利用Cd(AcO)₂易于电离的特性，我们提出了一种阳离子-阴离子协同钝化机制。如图1所示，Br^?和Pb²⁺迁移产生的空位是CsPbBr₃钙钛矿中常见的缺陷类型。

结论

本研究证实了通过Cd(AcO)₂钝化剂分解产生的Cd²⁺和O^2?阴离子对CsPbBr₃钙钛矿薄膜的协同钝化效果，显著提升了全无机可印刷介观钙钛矿太阳能电池（p-MPSCs）的光伏性能和稳定性。Cd²⁺填充Pb²⁺空位与O^2?抑制Br^?空位的创新组合，有效降低了缺陷态密度，抑制了非辐射复合，并改善了晶体质量和能级排列。与CdBr₂相比，该策略展现出更全面的优化效果。