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有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因为具有简单的制造工艺,低的制造成本,能隙合适,高光吸收系数,电子-空穴激子结合能低,载流子平衡,光致载流子寿命长等优点,引起了科学界的广泛关注。近年来,研究者们通过利用钙钛矿薄膜的晶体生长控制,界面工程,选择合适的载流子传输层和表面钝化等方法促使钙钛矿太阳能电池的效率从3.8%提高至25.2%。当前钙钛矿太阳能电池的开路电压(Voc)与带隙(Eg)之比在0.67至0.70之间。与非晶硅和砷化镓薄膜太阳能电池的0.80值相比,该比例仍有较大差距。因此,通过增加Voc来进一步提高钙钛矿太阳能电池的效率的可能性仍然吸引人。在本文研究中主要通过调控晶体生长和界面钝化两种方法来对钙钛矿太阳能电池性能进行改善。一方面,钙钛矿多晶薄膜的晶界被认为是缺陷区域,它不仅提供载流子复合位点,而且引入了器件降解途径。努力扩大钙钛矿薄膜的晶粒尺寸并减小其晶界缺陷对制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池至关重要。因此,可以减轻由光生电荷的晶界复合引起的电荷损失。对于使用低温溶液法制备的扁平异质结钙钛矿电池,这种提高的效率可能是有益的。另一方面,在固溶处理的多晶钙钛矿中,缺陷主要存在于正面和背面以及晶粒之间的边界。因此,钙钛矿太阳能电池的进一步发展可能取决于如何降低钙钛矿半导体中的缺陷密度(Ndefect)。为了减少钙钛矿薄膜的表面缺陷,必须进行表面钝化处理。有研究表明用有机卤化物盐(如苯乙碘化铵)对钙钛矿膜进行后处理也可以减少缺陷,抑制非辐射复合并提高器件效率。本次研究主要分为两部分,在第一部分内容中,尝试将带有氨基基团的有机卤化物盐掺假杂入三维钙钛矿中,实验证明有机卤化物盐的引入对提高器件开路电压有益,但是器件的迟滞现象明显。另一部分工作是将丁基碘化铵(BAI)用于钝化钙钛矿薄膜的缺陷。BA分子中的氨基官能团可以填充钙钛矿表面上存在的带负电荷的缺陷,从而中和该缺陷。我们还观察到BAI处理后钙钛矿晶粒尺寸的增大。钝化的钙钛矿膜表现出增强的光致发光(PL)和较长的载流子寿命,这些现象表明BAI处理层可以减轻载流子因电荷复合而产生的损失。因此,该设备的认证功率转换效率(PCE)达到21.1%。本文包括图42幅,表4个,参考文献68篇