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《第三届新型太阳能电池学术研讨会论文集》2016年
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交换法制备高质量FA_(1-x)MA_xPbI_3钙钛矿薄膜

季付翔  周忠敏  王在伟  逄淑平  崔光磊  
【摘要】:有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因为可以通过溶液法制备、高的光电转化转化效率而得到广泛关注。FAPbI_3虽然较MAPbI_3具有较宽的吸收范围和较高的热稳定性能,但是其在室温倾向于以非钙钛矿相存在,影响了器件的稳定性。解决此问题的方法之一是将部分FA+替换成离子尺寸较小的MA~+以稳定其结构。然而,基于传统的溶液法很难得到FA-rich的钙钛矿材料,原因是传统的溶液-固态转变过程需要较多的MA来限制溶剂挥发过程中黄相δ-FAPbI_3的生成。由此,我们开发了固-气、固-液离子交换反应,直接形成α-FAPbI_3或复合的FA_(1-x)MA_xPbI_3钙钛矿结构。如以NH_4PbI_3和FAAC作为前驱体用CVD的方法对它们进行有机阳离子交换在介孔中直接生成α-FAPbI_3钙钛矿薄膜(反应方程式1);以MAPbI_3钙钛矿为前驱体膜置于150℃的FA气氛中,FA+会快速交换出钙钛矿结构中的MA~+,可以得到FAPbI_3钙钛矿相(反应方程式2);以MAPbI_3钙钛矿薄膜为前驱体膜,在FAI溶液中浸泡不同的时间,可以得到复合的FA1-x MAx PbI_3钙钛矿薄膜(反应方程式3、4)。通过控制反应温度等参数,交换法制备FAPbI_3薄膜的过程中,可以有效避免黄相δ-FAPbI_3的生成,这为制备高质量FAPbI_3和FA1-x MAx PbI_3钙钛矿薄膜提供了一个新的思路。(1)NH_4PbI_3(s)+FAAC(s)■FAPbI_3(s)+NH_4AC(g)(2)MAPbI_3(s)+FA(g)■FAPbI_3(s)+MA(g)(3)MAPbI_3(s)+FAI(l)■FAPbI_3(s)+MAI(l)(4)MAPbI_3(s)+(1-x)FAI(l)■FA_(1-x)MA_xPbI_3(s)+(1-x)MAI(l)
【作者单位】:中国科学院青岛生物能源与过程研究所
【关键词】:钙钛矿 太阳能电池 交换法 薄膜制备
【分类号】:TB383.2;TM914.4
【正文快照】:
交换法制备高质量FA_(1-x)MA_xPbI_3钙钛矿薄膜@季付翔$中国科学院青岛生物能源与过程研究所!青岛市松岭路189号266101 @周忠敏$中国科学院青岛生物能源与过程研究所!青岛市松岭路189号266101 @王在伟$中国科学院青岛生物能源与过程研究所!青岛市松岭路189号266101 @逄

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