陕西师范大学材料学院刘生忠

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有机-无机杂化钙钛矿电池因其理想的禁带宽度，优异的载流子传输性能等一直备受关注。但由于有机离子的易挥发易分解等问题一直制约着其进一步发展。相比之下，无机钙钛矿材料因其优异的稳定性成为研究者们新的关注热点。不过通常制备的无机钙钛矿晶粒较小，晶界较多，载流子传导时在晶界处易复合，这限制了其光电转换效率。在该研究中，作者采用Mn离子掺杂无机钙钛矿薄膜，增大了晶粒，钝化了表面，减小了电荷复合，最终得到的器件VOC 高达1.17 V，JSC 为14.37 mA/cm2，FF 80.0%，光电转换效率为13.47%。这是目前已知的无机钙钛矿太阳能电池的最高效率。

近日，陕西师范大学靳志文博士，王倩博士和刘生忠教授 (共同通讯作者)，硕士生白东良和张静茹（共同一作）在 ACS Energy Letters上发表了一篇名为 “Interstitial Mn2+-Driven High-Aspect-Ratio Grain Growth for Low-Trap-Density Microcrystalline Film for Record Efficiency CsPbI2Br Solar Cells” 的文章。在这次研究中，研究者使用了Mn离子掺杂无机钙钛矿薄膜。研究发现，Mn离子掺杂增大了晶粒，钝化了表面，减小了电荷复合。同时，大晶粒的钙钛矿薄膜疏水性增大，不易发生相变，器件稳定性有一定的提高。