Sn类钙钛矿太阳电池薄膜的掺杂改性研究

采用一步法分别制备了Sn类CH3NH3SnI3和Pb类CH3NH3PbI3钙钛矿太阳电池薄膜材料，并对其表面形貌、微观结构、吸收光谱和电池器件性能进行了表征和测试。研究结果表明：Sn类钙钛矿材料的吸收光谱相对于Pb类钙钛矿材料发生了明显的红移，吸收截止波长从800 nm上升到950 nm左右，光学带隙由1.45 eV降低至1.21 eV左右；Sn类钙钛矿材料的光谱吸收范围明显扩大，但吸收强度有所降低，相应太阳电池器件的光电转换效率也明显低于Pb类钙钛矿太阳电池，分别为2.05%和6.71%。而Br的掺杂可使Sn类钙钛矿材料带隙变宽，吸收光子能量增大，电池器件的开路电压也相应提高。当Br含量由0增加至完全替代I时，Sn类钙钛矿材料逐渐由黑褐色转变为黄色，光学带隙增大至1.95 eV，但吸收截止波长由950 nm降低至650 nm。值得提及的是当Br含量为0.5时，电池器件的光电转换效率可由最初的2.05%提升至2.94%