Paper on CsPbI2Br Perovskite Solar Cell Passivation Strategy: Application of QBICS
CsPbI2Br 钙钛矿太阳能电池钝化策略
该研究提出了一种创新方法，用于提高反式 CsPbI2Br 钙钛矿太阳能电池的性能。 研究表明，表面缺陷钝化是提升器件稳定性和效率的有效途径。研究团队在 CsPbI2Br 薄膜表面引入不同侧基的噻吩卤化物盐并评估其钝化效果。 结果显示，含有 -CH2NH3I 侧基的 2-噻吩甲基碘化铵（TM）通过与 Pb2+ 离子形成配位键，有效减少了薄膜的陷阱态密度，从而显著抑制了非辐射复合。 研究进一步证实了钝化分子上取代基对于缺陷钝化和能级优化的重要性。
氟化有机铵盐钝化研究
本文研究了在 CsPbI2Br 钙钛矿薄膜表面引入苯基甲基碘化铵和 4-三氟甲基苯基甲基碘化铵（CFPMAI）进行钝化的效果。 研究发现，CFPMAI 通过与 Pb2+ 离子形成相互作用，有效降低了陷阱密度并优化了能级排列。CFPMAI 钝化后的器件在 1.12 V 开路电压下的效率为 14.43%， 显著高于对照组的 10.92%。该研究采用 QBICS 0.2.36 版本进行气相计算，分析了 CFPMAI+ 和 PMAI+ 的 ESP，结果显示 CFPMAI+ 的铵端 ESP 较高， 导致其与 I- 产生更强的静电吸引力并形成稳定的钝化层。 气相计算揭示了这种增强效应的电子基础，使研究者能够深入理解氟化基团如何提升钝化效果和器件稳定性。
有效的表面处理
全无机 CsPbI2Br 钙钛矿太阳能电池由于其优越的耐热性和适应于串联电池方法的特性而备受关注。 然而，这类电池常因相对较低的开路电压（Voc）而面临性能瓶颈。 为了解决这一问题，本研究采用不同侧基的苯乙基碘化铵（PEAI）作为钝化剂，系统研究了其钝化效果。 结果表明，PEAI 能够通过与钙钛矿薄膜中的欠配位 Pb2+ 离子形成配位键，显著降低陷阱态密度，从而减少非辐射复合损失，并改善能级排列。 PEAI 钝化后的反式 CsPbI2Br 器件在 1.11 V 开路电压下的效率为 14.26%，显示出优异的光电转换性能。
此外，未封装的 PEAI 处理器件在长时间稳定性测试中表现出优异的器件稳定性，进一步证明了有效表面钝化对于提高全无机钙钛矿电池寿命的关键作用。这一发现为未来开发高效、稳定的钙钛矿太阳能电池提供了重要的技术支持。
QBICS 在计算中的应用
在这些研究中，QBICS 程序被广泛用于进行气相计算和静电势（ESP）分析，以支持对钝化剂与钙钛矿表面相互作用的深入研究。
这种深入的建模和计算揭示了不同取代基在钝化效果和器件稳定性方面的作用机制，帮助研究人员优化钝化策略并推动钙钛矿太阳能电池技术的进一步发展。