第一作者：Mojtaba Abdi-Jalebi
通讯作者：Samuel D. Stranks
第一单位：剑桥大学（英国）
卤化物钙钛矿由于其优异的光电性质，能带连续可调，易于制备，成本低廉等一系列优势，成为新一代光电器件领域的有力竞争者。尤其是在太阳能电池领域，钙钛矿太阳电池效率由
2009
年的
3.8%
提升到目前的
22%
以上，只用了不到
10
年的时间，不可谓之不迅猛！
尽管如此，目前最好的钙钛矿太阳能电池中，钙钛矿的发光效率仍远低于
100%
，这位提高钙钛矿太阳能电池的效率留下了足够大的改进空间。这主要是因为，寄生非辐射损失以及光诱导离子隔离，导致钙钛矿发光效率不高。
有鉴如此，英国剑桥大学
Samuel D. Stranks
课题组基于卤化钾钝化策略，极大地提高了钙钛矿发光效率，并相应地提升了对应的钙钛矿太阳能电池的发光效率。
图
1.
增强的发光效率和电荷载流子迁行为
图
2.
钙钛矿薄膜
研究人员以一系列
(Cs
0.06
FA
0.79
MA
0.15
)Pb(I
0.85
Br
0.15
)
3
钙钛矿作为研究对象，在钙钛矿表面和晶界修饰氯化钾钝化层，有效减少了寄生非辐射损失以及光诱导离子迁移，从而使外部光致发光量子效率达到
66%
，内部发光效率达到
95%
以上。这种发光效率可在超过
40 cm
2
V
-1
S
-1
条件下稳定维持高迁移性。当太阳能电池中的电极界面堆叠时，外部发光效率仍然可以达到
15%
。
图
3.
稳定的
PLQE
以及光诱导离子迁移的抑制
图
4.
太阳能电池界面的钙钛矿发光效率
研究表明，当钙钛矿没有进行钝化处理时，瞬时光生离子迁移过程得到抑制，从而导致能带不稳定。这种更高发光效率的钙钛矿可以是对应的钙钛矿太阳能电池效率从
11.7%
提高到
17.1%
。
