高效、热/湿度稳定的CsPbI2.84Br0.16无机钙钛矿太阳能电池由多功能三甲基醋酸铯有机添加剂实现( High-efficiency and thermal/moisture stable CsPbI2.84Br0.16 inorganic perovskite solar cells enabled by a multifunctional cesium trimethylacetate organic additive )

H Zhao Y Fu Z Li S Yang B Xu X Liu J Xu SF Liu J Yao

全无机铯铅碘钙钛矿材料(CsPbI3)由于其优异的热化学稳定性和合适的禁带宽度，在PSCs中得到了广泛的研究和应用。然而，CsPbI3在潮湿条件下仍面临相变问题。本研究采用三甲基醋酸铯(CsTa)有机铯盐作为添加剂，在CspBi2.84Br0.16薄膜中制备了CspBi2.84Br0.16薄膜。结果表明，CsTa对CspBi2.84Br0.16钙钛矿的稳定性具有多功能的影响。Ta阴离子的空间位阻阻挡效应可以有效地阻止[PbI6]4八面体的倾斜，从而抑制角共享钙钛矿结构向边共享非钙钛矿结构的相变过程。Ta基团牢固地位于钙钛矿结构的X位，导致X位空位产生的能垒增加（从0.816eV增加到1.217eV)，减缓了由晶格无序引起的相变过程。同时，CsTa使CspBi2.84Br0.16晶体的表面吉布斯自由能降低，晶粒尺寸减小有利于钙钛矿相的稳定性。此外，晶体质量的提高所带来的缺陷密度的降低也有利于提高钙钛矿相向δ相转变的能垒。结果表明，在HPBI3制备的PSCs中加入CsTa可获得16.59%的最佳PCE,在空气中(rh:20%)1200h以上仍保持初始性能的80.88%。同时，0.1-CSTA和0.2-CSTA制备的PbI2均具有良好的稳定性，在近2000小时后仍保持在初始PCE的80%以上。令人印象深刻的是，在相对较高的热/湿度（温度:80°C/RH:80%)环境下，0.2-CSTA器件在储存500小时后仍能保持初始性能的87.41%。

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