了解氯添加剂在动态顺序过程中如何影响用于太阳能电池的FA0.3MA0.7PbI3钙钛矿薄膜生长( Understanding how chlorine additive in a dynamic sequential process affects FA0.3MA0.7PbI3 perovskite film growth for solar cell application )

J Bing DS Lee Y Cho J Zheng AWY Ho-Baillie

在本工作中，我们首次通过比较（1）两种不同Cl源（MACl和FACl）的作用和（2）在第一沉积步骤中加入PbI2-DMSO或（2）在第二沉积步骤中加入MAI-FAI的时间，确定了在甲脒基甲基铵碘化铅Fa0.3Ma0.7Pbi3钙钛矿太阳电池动态连续溶液处理过程中加入Cl的效果。研究发现，通常情况下（无论源的类型和在哪一步添加Cl）由于降低陷阱密度而改善钙钛矿薄膜，使其具有更好的覆盖度、更好的结晶度、更高的光致发光响应和更长的载流子寿命。对成膜机理的表征表明，最终成膜中残留的Cl量对决定成膜质量是最关键的。这又由添加Cl的时间来控制。当第二步加入Cl时，较高的Cl含量具有较高的扩散性，导致二甲基亚砜(DMSO)络合物的生成和钙钛矿的生成过快，生成过量的PbI2薄膜，这些薄膜更无序，结晶度更低。FACl加剧了这种情况，而MACl通过减缓钙钛矿的形成来减少有害影响。因此，对于动态顺序处理，建议使用MACl作为比FACl更好的源，并且应在工艺的第一步中添加Cl以允许在顺序处理的第二步中有足够的Cl离开薄膜。所得到的薄膜具有更好的薄膜质量，从而产生冠军器件，与无Cl添加剂的最佳器件相比，绝对效率提高2.8%。这一工作为利用添加剂工程的顺序加工成膜机理提供了很大的见解。

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