无机钙钛矿太阳能电池领域，C位看过来！

无机钙钛矿由于其优异的稳定性，尤其是热稳定性，是取代有机-无机杂化钙钛矿的理想选择，其光电转换效率发展至今已达19.03%，虽然与传统体系相比效率仍有一定差距，但是前景不可限量！接下来将重点介绍国内无机钙钛矿太阳能电池领域三位大拿及其相关代表作：

一、刘生忠课题组

简介：刘生忠，陕西师范大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，陕西师范大学新能源高等技术研究院院长，陕西省能源新材料与器件重点实验主任，陕西省能源新材料工程实验室主任，中国科学院大连化学物理研究所特聘研究员。主要研究方向：1)，新型纳米材料高效结构优化、功能预测及材料设计；2)，钙钛矿电池关键材料设计制备及高性能柔性器；3)，柔性薄膜太阳能电池；4)，柔性衬底大面积多结硅薄膜太阳电池技术；5)，高效HIT电池及组件的研究和开发等。

无机钙钛矿太阳能电池代表作：

1，Printable CsPbI₃ Perovskite Solar Cells with PCE of 19% via an Additive Strategy

传统CsPbI₃钙钛矿的制备工艺并不能批量生产，作者提出一种在空气中保持100 ℃快速刮涂成膜制备电子传输层和光吸收层的方法，在此基础上引入微量添加剂Zn(C₆F₅)₂，从而保证高质量高稳定的CsPbI₃钙钛矿成膜。测试表明，Zn(C₆F₅)₂倾向于聚集在钙钛矿/SnO₂的界面处，从而形成梯度能带并且抑制钙钛矿中缺陷态产生，最终通过这种刮涂印刷的方法，制备得到了光电转换效率高达19%的电池，700 h稳定性测试后，无封装的器件在空气中效率仅损失了2%。

2，Controlled n‐Doping in Air‐Stable CsPbI₂Br Perovskite Solar Cells with a Record Efficiency of 16.79%

CsPbI₂Br钙钛矿优异的光电性能和热稳定性能，使其成为一种非常有前景的商业光伏材料，然而其光电转换效率和CsPbI₃体系相比还是存在很大差距。本文通过对钙钛矿薄膜进行钝化和n型掺杂CaCl₂，提高了钙钛矿的结晶度，缺陷态密度也显著降低，同时，在引入CaCl₂后，钙钛矿的费米能级变化，成为重掺杂n型半导体。基于该体系制备的电池最终获得了16.79%的光电转换效率，开路电压达到1.32 V，同时该体系也展现出优异的空气稳定性能，在经过1000 h后，电池仍保持初始效率的90%。

二、赵一新课题组

简介：赵一新，上海交通大学教授，博士生导师，杰青基金获得者。主要研究方向：1)，钙钛矿太阳能电池及光电器件；2)，可持续环境功能材料及废弃物资源化。在Science, Sci Adv, Nat Commun，JACS, Angew Chem, Chem Soc Rev, Joule, EES, ES&T 等著名期刊发表论文100余篇，引用10000余次，连续入选科睿维安2018，2019，2020年的全球高被引科学家。

无机钙钛矿太阳能电池代表作：

1，Thermodynamically stabilized β-CsPbI₃-based perovskite solar cells with efficiencies> 18%

β-CsPbI₃的带隙是吸光材料的理想选择，但是制备得到稳定的β相仍充满挑战，本文获得了高质量且稳定的β-CsPbI₃，同步辐射XRD结果表明CsPbI₃晶粒的高度取向，电感耦合等离子体质谱和二次离子质谱也验证了薄膜全无机成分的组成。作者进一步通过碘化胆碱处理钙钛矿以减少裂纹和孔洞，提高薄膜质量，从而提高载流子寿命，基于此制备得到的电池具有优异的可重复制备性能，并且在45 ± 5°C的大气环境中，光电转换效率稳定在18.4%。

2，The Role of Dimethylammonium Iodine in CsPbI₃ Perovskite Fabrication: Additive or Dopant?

通过引入DMAI可以有效稳定β-CsPbI₃，作者验证了DMAI的作用过程，作为一种有效的添加剂，参与到CsPbI₃钙钛矿的结晶过程中。热重分析结果表明湿度会影响DMAI的升华过程，合适的气氛有助于去除薄膜中的DMAI，二次离子质谱和核磁共振谱结果均表明DMAI并不会进入CsPbI₃的晶格中，且钙钛矿中如果有剩余的DMAI，不利于电池的光电性能和稳定性能。通过PTA-Cl钝化的钙钛矿薄膜组装电池后，获得了19.03%的光电转换效率。

三、游经碧课题组

简介：游经碧，中国科学院半导体研究所研究员，博士生导师，杰青基金获得者。主要研究方向为：1）钙钛矿太阳能电池及光电器件；2）钙钛矿发光二极管。近年来，发表学术论文79篇，通讯/第一作者Nature系列研究论文10篇，其中1篇引用超过2000次，全部论文总共被SCI引用16000余次。

无机钙钛矿太阳能电池代表作：

1，Solvent-controlled growth of inorganic perovskite films in dry environment for efficient and stable solar cells

CsPbI₃的α相由于热力学不稳定，因此在室温难以制备组装电池。作者通过在干燥环境中控制溶剂挥发过程，获得室温稳定的α相。基于该体系的电池获得了15.7%的光电转换效率，且在光照稳定性测试中，电池在超过500 h光照后效率没有衰减，展示出优异的稳定性能。

2，Cesium lead inorganic solar cell with efficiency beyond 18% via reduced charge recombination

无机钙钛矿太阳能电池由于其低的开路电压，和有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池一直存在差距，为了提高CsPbI_3-xBr_x体系的开路电压，作者用SnO₂代替传统的TiO₂，以获得更匹配的能级结构，同时SnO₂也被报道可以钝化界面缺陷。此外，作者在CsPbI_3-xBr_x前驱体中还引入了PbCl₂，显著提高了钙钛矿的结晶度，抑制了载流子复合。优化后CsPbI_3-xBr_x体系获得了1.25 V的开路电压，光电转化效率达到18.64%。在光稳定性测试过程中，光照1000 h后，电池效率仅下降6%，展现出优异的光照稳定性能。

本文由西游供稿。

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