不同溶剂诱导的中间相对钙钛矿薄膜结晶的影响

摘要

有机-无机杂化钙钛矿（MAPbI₃）太阳能电池的光电转化效率增长飞速而被广泛关注。然而由于PbI₂的生长速率要快于MAI的生长速率，导致钙钛矿晶体的形貌难以控制。因此，制备MAPbI₃过程中统一MAI和PbI₂生长速率极为重要。二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）作为氧给体可与PbI₂形成配合物，用来制备致密的钙钛矿薄膜。通过改变前驱体溶液中DMF和DMSO的比例，调控中间相的形成过程实现了对晶体生长速率的调控。此外，DMSO与PbI₂的配位能力要强于DMF,并且DMSO更容易与路易斯酸PbI₂的S＝O双键发生作用，影响晶体的生长速率。最后，基于最佳浓度的DMSO前驱体溶液制备的钙钛矿薄膜的光伏器件，其光电转化效率可以达到16.41%。

关键词

薄膜技术 / 钙钛矿太阳能电池 / 路易斯酸碱 / 中间相 / 调控形貌