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摘要
钙钛矿层的品质极大影响钙钛矿太阳能电池性能.然而,在溶液法生成多晶钙钛矿膜过程中会不可避免地形成缺陷和陷阱位.通过在钙钛矿层中嵌入添加物改善钙钛矿晶化,用于减少和钝化缺陷是非常重要的.本文合成一种环境友好的二维纳米材料质子化石墨相氮化碳（p-g-C3N4）,并掺杂于碳基钙太阳能电池的钙钛矿层中.实验证明,在钙钛矿前驱体溶液中添加p-g-C3N4不仅能调解碘铅甲胺（MAPbI3）结品的成核和生长速率,获得大晶粒尺寸的平滑表面,还能减少钙钛矿层的本征缺陷.质子化过程在氮化碳表面引入活性基团-NH2/-NH3,它们和钙钛矿晶体表面N-H键发生强化学作用,有效地钝化电子陷阱,提高钙钛矿结晶质量.结果表明,与不掺杂的对照电池（效率为4.48%）和掺杂石墨相氮化碳（g-C3N4）电池（效率为5.93%）相比,掺杂质子化石墨相氮化碳（p-g-C3N4）的电池获得了6.61%的较高效率.本工作展示了一种通过掺杂改性添加物改善钙钛矿膜的简单方法,为碳基钙钛矿太阳能电池的低成本制备提供了建议.
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单位分子反应动力学国家重点实验室; 大连海事大学; 环境科学与工程学院; 中国科学院
