物理学进展 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (2): 73-95.doi: 10.13725/j.cnki.pip.2024.02.002

所属专题: 2023年, 第43卷

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卤化物钙钛矿金属位铋离子掺杂的调控研究进展

黄小芮1,2, 孙 悦1,2, 贺圣荣1,2, 邢 军1,2   

  1. 1. 新疆固体物理与器件重点实验室,新疆大学,乌鲁木齐 830017 ; 2. 物理科学与技术学院,新疆大学,乌鲁木齐 830017
  • 出版日期:2024-04-20 发布日期:2024-05-08
  • 基金资助:
    新疆维吾尔自治区自然科学基金青年基金 (2022D01C66),新疆维吾尔族自治区研究生创新项目 (XJ2023G084),新疆维吾尔自治区天山创新团队项 目 (2023D14001),新疆维吾尔自治区天池博士基金项 目 (TCBS202138),新疆大学博士科研启动基金项目 (202102120012)

Research Progress on the Regulation of Metal-Site Bismuth Doping in Halide Perovskites

HUANG Xiao-rui1,2, SUN Yue1,2, HE Sheng-rong1,2, XING Jun1,2   

  1. 1. Xinjiang Key Laboratory of Solid State Physics and Devices, Xinjiang University, Urumqi 830017, China; 2. School of Physics Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830017, China
  • Online:2024-04-20 Published:2024-05-08

摘要: 高性能金属卤化物钙钛矿太阳能电池目前正从实验室研发向工业生产转型,并在未来全球 能源领域展示了其不可估量的应用价值。为了实现高性能的金属卤化物钙钛矿太阳能电池,钙钛 矿材料作为有源工作层,其性能的提高和优化过程经过了十几年,并已取得巨大的进步。本文以 高性能卤化物钙钛矿中金属位铋离子掺杂的调制研究为重点,系统总结了卤化物钙钛矿薄膜的发 展和常规制备工艺。研究表明,三元阳离子钙钛矿可以抑制黄相的形成、改变晶粒尺寸、提高稳 定性等特点,成为未来高性能钙钛矿光电器件的首选。文章还对铋离子 (Bi3+) 掺杂钙钛矿体系进 行了讨论,研究发现 Bi3+ 的特殊电子结构和无毒化学性质,不仅能够提高钙钛矿的稳定性,还 能灵活调控钙钛矿的光电性能,从而实现铋离子掺杂的高性能钙钛矿太阳能电池。结合目前卤化 物钙钛矿太阳能电池的研究现状,我们可以预见在未来的器件优化过程中,可以将铋离子掺杂策 略与三元混合阳离子钙钛矿相互结合。最后,我们展望了实现高性能金属卤化物钙钛矿太阳能电 池的几个潜在研究方向。

关键词: 钙钛矿, 铋离子, 掺杂, 太阳能电池, 光电性能

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