Pb(NO3)2诱导相变抑制CsPbBr3薄膜杂质相实现高效稳定全无机钙钛矿太阳能电池

《Materials Today Chemistry》：Suppressed impurity phases of CsPbBr 3 films for all-inorganic perovskite solar cells through Pb(NO 3) 2-induced phase transition

本文创新性地提出在CsPbBr3/碳电极界面引入Pb(NO3)2修饰层，通过诱导Cs4PbBr6向CsPbBr3的可控相变，同步实现晶粒尺寸增大、界面缺陷钝化和能级对齐优化。该策略使无空穴传输层（HTL-free）全无机钙钛矿太阳能电池（PSCs）获得10.55%的冠军效率（VOC=1.62 V）及30天环境下超90%的稳定性保持率，为界面工程提供新思路。

　　

结果与讨论

HTL-free CsPbBr₃太阳能电池的制备流程如图S1所示。首先通过化学浴沉积法构建致密TiO₂电子传输层（ETL），随后将PbBr₂/DMF前驱体溶液旋涂于基底并在100°C退火30分钟。接着使用250 mg/mL的CsBr水溶液通过旋涂诱导PbBr₂原位转化为CsPbBr₃，最后在250°C高温退火完成结晶。然而，高温退火过程易引发界面缺陷和二次相形成，限制器件性能提升。

结论

综上所述，适量Pb(NO₃)₂修饰CsPbBr₃薄膜是一种高效的界面工程策略。通过促进CsPbBr₃相形成，该修饰不仅改善薄膜形貌，获得较原始薄膜更均匀的晶体结构和显著增大的晶粒尺寸，还优化器件能级对齐，显著降低界面缺陷密度。