In3+掺杂Cs3Bi2I9无机非铅钙钛矿太阳电池的制备及性能

作者：朱磊; 刘松宇

来源：微纳电子技术, 2022, 59(12): 1278-1342.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2022.12.005

• 钙钛矿太阳电池(PSC)
• Cs3Bi2I9
• 旋涂法
• 可控掺杂
• 无机
• 非铅

采用旋涂法将制备的Cs3Bi2-xInxI9(x为0～20%)薄膜用作无机非铅钙钛矿太阳电池的光吸收层，通过成分调节实现了In3+在Cs3Bi2I9钙钛矿材料晶格内部的可控掺杂。采用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等对Cs3Bi2-xInxI9钙钛矿薄膜的晶体结构、光学性能和表面形貌进行表征和分析，通过测量电流密度-电压(J-V)特性曲线研究电池性能随In3+掺杂量的变化规律。研究表明，适量的In3+掺杂可明显减少Cs3Bi2I9薄膜表面缺陷，有效提高薄膜表面质量；In3+掺杂的Cs3Bi2I9钙钛矿材料禁带宽度由1.82 eV降至1.77 eV,拓宽了光谱吸收范围。当x=15%时，钙钛矿太阳电池的光电转换效率为1.02%,较掺杂前提高了43.67%。该研究为制备高稳定性、高效率和环境友好的无机非铅Cs3Bi2I9钙钛矿太阳电池提供了新方法。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学; 物理学院