在金属卤化物钙钛矿领域,Cs 2 AgBiBr 6 双钙钛矿已成为包括太阳能电池在内的各种光电应用中有毒且不稳定的卤化铅钙钛矿的有效替代品。这归因于其出色的化学稳定性、无毒性质和卓越的光电特性,包括延长的载流子寿命。23 – 26 然而,Cs 2 AgBiBr 6 太阳能电池遇到了与效率相关的挑战,主要归因于其宽的 E g 。27 – 29 用杂质离子取代的过程已被认为是增强卤化物钙钛矿光学特性的有效方法。事实上,在众多策略中,替代因其简单性和易用性而脱颖而出。此外,它还具有在不干扰 LFHDP 晶体结构的情况下修改其性质的优势。 30 – 33 Ga 离子的加入已被证实是一种很有前途的掺杂剂,通过缓解复合,开路电压 (V oc ) 和 LL 因子 (FF) 均显著提高,从而提高效率。Ga 替代已证明具有通过减少表面陷阱来改善电荷传输的潜力。34 – 37 Boudoir 等人已将 Ga 掺杂到 Mg x Zn 1 − x O 中用于光伏器件,其浓度为 0.05(5%),他们表明 Ga 的这个浓度是最佳的。38 这个特定的浓度增强了器件性能,提高了捕获电荷载流子的效率。关于这个结果,本研究中使用了 0.05 Ga 浓度。本研究提出了一种新颖的探索方法,重点是将 Ga 成功掺入一种很有前途的 LFHDP 材料 Cs 2 AgBiBr 6 中。合成的 Cs 2 Ag 0.95 Ga 0.05 BiBr 6 经过 XRD、紫外可见光谱和太阳模拟器测量的全面检查。通过 XRD 分析阐明了材料的晶体结构和相纯度,从而深入了解了 Ga 取代对钙钛矿晶格的影响。紫外可见光谱深入研究了光学特性,揭示了吸收光谱的变化表明电子结构发生了变化。此外,太阳模拟器测量评估了 Cs 2 Ag 0.95 Ga 0.05-BiBr 6 的光转换效率和性能,使其成为光伏应用的有力候选者。这些表征技术的协同应用提供了对开创性 Cs 2 Ag 0.95 Ga 0.05 BiBr 6 的结构、光学和光伏特性的整体理解。这一贡献为可持续能源技术领域不断发展的 LFHDP 领域提供了宝贵的见解。重要的是,这项研究首次全面解释了 Cs 2 Ag 0.95 Ga 0.05 BiBr 6 引起的太阳能电池性能增强。
主要关键词