Page 23 - 《精细化工》2022年第9期

第 9 期 冯亚青，等: 石墨炔及其衍生物在钙钛矿太阳能电池中的应用 ·1741·

630.9 eV，结合能也明显向较低的方向移动，如图 的稳定性。GD 改善活性层形貌和晶体质量的具体机
3d 所示。这表明 Pb 与 GD 形成的配位键使得 Pb 原 理如图 3g 所示。GD 掺杂后形成的 PbI 2 (GD)中间加
子可以接收更多的电子，有利于形成 C—Pb 键。而 成物可以抑制成核密度，增加晶体生长空间。同时，
在 MAPbI 3∶GD 中，Pb 4f 和 I 3d 峰也向低结合能方 中间加成物抑制碘空位的形成，有利于提高晶体质量
向移动，如图 3e 和 f 所示。说明 GD-PbI 2 中间加成 和钙钛矿的稳定性。在 PbI 2 /MAI/GD 物质的量比为
物抑制了碘空位的形成，有助于提高晶体质量和电池 1∶1∶0.25 时，可以获得最优电池，PCE 为 21.01%。

图 3 不同 GD 与钙钛矿活性层(MAPbI 3 )的物质的量比下钙钛矿活性层的 XRD 谱图（a）和 UV-Vis 吸收光谱（b）；PbI 2
和 PbI 2 (GD)中 Pb 4f（c）和 I 3d（d）的 XPS 谱；不同 GD 与钙钛矿活性层(MAPbI 3 )的物质的量比下钙钛矿中
Pb 4f（e）和 I 3d（f）的 XPS 谱；GD 与 PbI 2 中间加合物示意图（g） [35]
Fig. 3 XRD patterns (a) and UV-Vis absorption spectra (b) of perovskite active layers with different molar ratios of GD; XPS
spectra of Pb 4f (c) and I 3d (d) in PbI 2 and PbI 2 (GD); XPS spectra of Pb 4f (e) and I 3d (f) in perovskite with different
molar ratios of GD; Schematic illustration of the adduct between GD and PbI 2 (g) [35]

LI 等 [36] 又将 GD 掺入 FA 0.85 MA 0.15 Pb(I 0.85 Br 0.15 ) 3 基 GD 掺杂到钙钛矿中可以改善薄膜的形貌，提
钙钛矿薄膜中构建了体相异质结，如图 4 所示。异 高薄膜的导电性和电子迁移率，而将 GD 引入到钙
质结形成了一条额外的通道，通过漂移和扩散力加 钛矿的上层，则会对空穴的堆积和运输产生重要的
速了载流子的分离和电子的迁移，解决了钙钛矿中 影响。2020 年，ZHANG 等 [37] 发现，将 GD 的氯苯
电子和空穴扩散长度不平衡的问题，提高了 J SC 。 分散液作为反溶剂旋涂到钙钛矿薄膜的上表面后，
同时，适量的 GD 可以有效地钝化晶界和界面，抑 GD 中的含氧官能团（暴露在空气中的 GD 会吸收
制光生载流子的复合，提高填充因子（FF），最高 氧，从而形成含氧官能团）能够通过与 Pb 原子配位
PCE 为 20.54%，且具有更高的湿度稳定性。 而与钙钛矿紧密地结合在一起。