在该研究中，作者设计分级带隙的无机钙钛矿薄膜，调整了薄膜不同位置的带隙，增大了薄膜厚度，钝化表面，减小了电荷复合，最终得到的器件VOC高达1．20V，JSC 为15．25 mA／cm2，FF78．7％，光电转换效率为14．4％。这是目前已知的无机钙钛矿太阳能电池的最高效率。
【引言】
有机－无机杂化钙钛矿太阳能电池因结构简单，能量转换率高，低成本以及温和条件制备等优点，备受学术界的关注。但其存在一个致命的弱点：光化学稳定性和热稳定性差。相比之下，无机钙钛矿材料因其优异的稳定性成为研究者们新的关注热点。但是由于其禁带宽度大，大大限制了其光电转换效率。在该研究中，作者设计分级带隙的无机钙钛矿薄膜，调整了薄膜不同位置的带隙，增大了薄膜厚度，钝化表面，减小了电荷复合，最终得到的器件VOC高达1．20V，JSC 为15．25 mA／cm2，FF78．7％，光电转换效率为14．4％。这是目前已知的无机钙钛矿太阳能电池的最高效率。
【成果简介】
近日，陕西师范大学靳志文博士和刘生忠教授 （共同通讯作者），硕士生边慧和白东良（共同一作）在Joule上发表了一篇名为 “Graded Bandgap CsPbI2＋xBr1－x Perovskite Solar Cells with a Stabilized Efficiency of 14．4％” 的文章。在这次研究中，作者设计分级带隙的无机钙钛矿薄膜。研究表明，分级带隙设计可以有效的调整薄膜不同位置的带隙，增大了薄膜厚度，增加了吸光效率，钝化了表面，减小了电荷复合，最终器件光电转换效率和稳定性都有一定的提高。
【图文简介】
图一：器件结构图和分级带隙设计的研究
具有稳定效率14.4%分级带隙设计的无机CsPbI2Br-CsPbI3钙钛矿太阳能电池
（a） 器件的结构示意图；
（b） 器件的能级示意图；
图二：Mn离子掺杂CsPbI3 QDs的表征
具有稳定效率14.4%分级带隙设计的无机CsPbI2Br-CsPbI3钙钛矿太阳能电池
（a） 掺杂Mn的CsPbI3 QDs的TEM图；
（b） 掺杂Mn的CsPbI3 QDs的HRTEM图；
（c）＆（d） 掺杂Mn的CsPbI3 QDs的XRD图；
（e） 掺杂Mn的CsPbI3 QDs的XPS图谱；
（f） SCN－离子处理CsPbI3 QDs的原理图；
（g） 不同条件处理CsPbI3 QDs的红外图谱；
图三：CsPbI3 QDs和 CsPbI2Br 电池的性能
具有稳定效率14.4%分级带隙设计的无机CsPbI2Br-CsPbI3钙钛矿太阳能电池
CsPbI3 QDs钙钛矿太阳能电池：
（a） SEM图和SEM截面图；
（b） 改性前与改性后器件的J－V曲线；
（c） 器件的EQE曲线；
CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池：
（d） SEM图和SEM截面图；
（e） 器件的J－V曲线；
（f） 器件的EQE曲线；
图四：CsPbBrI2／CsPbI3 QDs分级能级器件的性能
具有稳定效率14.4%分级带隙设计的无机CsPbI2Br-CsPbI3钙钛矿太阳能电池
（a） 不同器件的吸收图；
（b） 用乙酸乙酯处理不同时间CsPbI3 QDs的吸收图；
（c） 不同薄膜厚度CsPbI3 QDs的吸收图；
（d） 表面垂直成分剖面的XPS图；
（e） 用乙酸乙酯处理的表面垂直成分剖面的XPS图；
（f） 吸收的结构示意图；
（g） CsPbBrI2／CsPbI3 QD器件的J－V曲线；
（h） CsPbBrI2／CsPbI3 QD器件的EQE曲线．
图五：最优器件的性能
具有稳定效率14.4%分级带隙设计的无机CsPbI2Br-CsPbI3钙钛矿太阳能电池
（a） CsPbI3 QD厚度随器件性能的变化；
（b） 器件的稳态测试；
（c）－（f）不同参数的统计数据。
【小结】
研究表明，作者设计分级带隙的无机钙钛矿薄膜，调整了薄膜不同位置的带隙，增大了薄膜厚度，钝化表面，光电转换效率可达14．4％。这是目前已知的无机钙钛矿太阳能电池的最高效率。