两步蒸镀法制备高质量(CH3NH3)3Bi2I9钙钛矿薄膜

(CH3NH3)3Bi2I9 (MBI)钙钛矿属于六方晶系,在薄膜制备时,晶体颗粒具有c轴优先生长的特性,因而很难获得平整均一的高质量薄膜。在前期研究的基础上,我们通过两步蒸镀法得到了致密无针孔的薄膜。该薄膜的可重复性不够理想,有时仍有一定量的六方片状晶粒出现,显著降低了薄膜的质量。在此基础上,我们通过引入氯元素,从根本上抑制了MBI薄膜的c轴优先生长,制备出具有良好重复性、光滑平整且晶粒尺寸较大的高质量MBI薄膜。

溶剂退火制备高质量MA3Bi2I9钙钛矿薄膜与太阳能电池

与铅钙钛矿太阳能电池相比,铋基钙钛矿太阳能电池在无毒性和稳定性方面表现出很好的优势。在(CH3NH3)3Bi2I9钙钛矿太阳能电池的研究中,光吸收层薄膜的质量严重制约着电池的光电转化效率。本研究在两步蒸镀与掺氯的基础上,采用DMF气氛退火处理,获得了高致密、无孔洞且大晶粒的(CH3NH3)3Bi2I9薄膜。该处理减少了薄膜内部缺陷,增强薄膜光吸收,增加载流子寿命。与未处理的薄膜相比,电池的光电转换效率提升了52.9%。本研究为钙钛矿薄膜质量的优化以及器件性能的提升提供了可行的解决方案。