水系合成δ相甲脒鉛碘鈣鈦礦粉末

編號(hào)：FTJS106629

篇名：水系合成δ相甲脒鉛碘鈣鈦礦粉末

作者：潘逸寧 王鏞皓 鄧明欣 曾強(qiáng) 李林鴻 廖響 張茗珺 王偉 謝鋒 劉芳洋

關(guān)鍵詞： perovskite microcrystal powder aqueous synthesis perovskite solar cells

機(jī)構(gòu)： School of Metallurgy and Environment School of Naval Architecture Department of Research and Develop

摘要： 近年來(lái),甲脒基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率取得了顯著進(jìn)展,其商業(yè)化前景日益明朗.隨著鈣鈦礦電池商業(yè)化的快速發(fā)展,對(duì)于環(huán)境友好、成本低廉的鈣鈦礦前驅(qū)體的需求不斷增長(zhǎng).甲脒鉛碘鈣鈦礦材料遇水易分解,因此傳統(tǒng)鈣鈦礦粉末合成方法依賴于有機(jī)溶劑和惰性氣氛手套箱,不具備成本優(yōu)勢(shì).在此背景下,本文提出了一種經(jīng)濟(jì)高效的水系合成高純度δ相甲脒鉛碘(δ-FAPbI3)粉末的策略.在水溶液中加入過(guò)量氫碘酸,碘離子可使不溶性PbI2轉(zhuǎn)化為可溶性[PbI2+n]n-絡(luò)合物,將FAPbI3的遇水分解轉(zhuǎn)化為溶解,從而使水系合成成為可能.水系合成的甲脒鉛碘粉末具有高純度、低成本優(yōu)勢(shì),可作為鈣鈦礦薄膜前驅(qū)體材料.與以PbI2和FAI的混合物作為前驅(qū)體制備的鈣鈦礦薄膜相比,以水系合成的δ-FAPbI3粉末為前驅(qū)體制備的鈣鈦礦薄膜具有良好的結(jié)晶性,降低了缺陷密度,并有效抑制了有害的離子輸運(yùn)和降解過(guò)程,從而增強(qiáng)了載流子傳輸性能和電池穩(wěn)定性.在環(huán)境空氣中以合成粉末為前驅(qū)體制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,最高轉(zhuǎn)化效率可達(dá)23.24%。