Cs2AgBiBr6太阳能电池中通过MAPbI2Br掺杂实现带隙工程与效率提升：一种低铅环保策略

（编辑推荐）本研究创新性地将15% MAPbI2Br引入Cs2AgBiBr6双钙钛矿（double perovskite），通过晶格收缩（d间距2.74→2.71 ?）和带隙窄化（1.95→1.85 eV）显著提升光电性能。该策略在保持立方相（Fm-3m）的同时，使器件效率（PCE）提升47%（3.40%→5.01%），Jsc达7.3 mA/cm2，为低铅钙钛矿光伏（PV）发展提供新思路。

　　

Highlight

本研究通过将15% MAPbI₂Br整合至Cs₂AgBiBr₆前驱体溶液，实现分子级混合，产生独特的相间相互作用和晶格应变效应。这种混合前驱体策略在保持环境友好性的同时（铅含量降低85%），触发协同光电增强机制，为传统钙钛矿光伏面临的效率-稳定性权衡问题提供创新解决方案。

Experimentation

Cs₂AgBiBr₆钙钛矿采用溶胶-凝胶法在氮气手套箱中合成。将AgBr、CsBr和BiBr₃（摩尔比2:1:1）溶于无水DMSO，并添加HBr（48%）促进溶解。MAPbI₂Br通过精确控制15%摩尔比掺入前驱体溶液，70℃持续搅拌11小时形成均匀混合体系。

Structure Analysis

XRD图谱显示（图2a），修饰后的样品保持Fm-3m立方相（JCPDS 01-084-8699），但(200)晶面峰位向高角度偏移，证实晶格收缩。这种应变效应源于Pb²⁺（0.119 nm）对Bi³⁺（0.103 nm）的部分取代，导致晶格参数从5.81 ?减小至5.77 ?。

Conclusion

MAPbI₂Br修饰诱导的晶格应变使介电常数提升（ε_rr:2.65→2.80），位错线密度降低至8.16×10^-4 m/m³，显著改善电荷传输。最终器件Voc达0.93 V，效率提升47%，为发展高效-低毒"铅还原钙钛矿"（lead-reduced perovskite）开辟新途径。