DMSO蒸气辅助退火对CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池性能的影响

钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)因其成本低廉、制备简单、能量转换效率(power conversion efficiency,PCE)高等优点,成为光伏领域的研究热点.其中,全无机CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池因其良好的热稳定性、湿度稳定性和载流子传输特性在近年来受到广泛的关注.在利用多步旋涂法制备CsPbBr_(3)钙钛矿薄膜的过程中,PbBr_(2)与CsBr的反应程度对CsPbBr_(3)薄膜形貌和相纯度有极大的影响,而CsPbBr_(3)薄膜形貌和相纯度的改善又对提高器件的PCE和工作长期稳定性具有十分重要的意义.基于此,本文拟通过改善CsPbBr_(3)薄膜形貌、提高相纯度,以实现电池器件性能的提升.在多步旋涂法的基础上,利用二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)蒸气辅助退火技术(solvent vapor-assisted annealing,SVAA),对PbBr_(2)薄膜进行优化.结果表明,利用DMSO蒸气辅助退火技术可以促使PbBr_(2)薄膜形成多孔结构,增加PbBr_(2)与CsBr的接触面积,从而加速其与CsBr的反应.在DMSO的蒸气氛围下,对PbBr_(2)薄膜进行处理所形成的钙钛矿晶粒尺寸更大,晶界更少,缺陷态密度更低,从而抑制了载流子的复合,有利于提高CsPbBr_(3)薄膜的载流子传输效率,最终实现了PCE从8.73%提升至9.95%.