钙钛矿材料组分调控论文

钙钛矿材料组分调控论文一.摘要

钙钛矿材料作为近年来新能源领域的研究热点，其光电性能对组分结构的调控高度敏感，为提升器件效率提供了广阔空间。以甲基铵碘化铅（MAPbI₃）为代表的新型钙钛矿材料，因其优异的光电转换效率和可溶液加工性，在太阳能电池、光电探测器等应用中展现出巨大潜力。然而，该材料在稳定性、带隙宽度及缺陷密度等方面仍存在显著挑战，限制了其大规模商业化进程。本研究以MAPbI₃为基础，通过引入有机阳离子和卤素阴离子的协同调控，系统探究了组分变化对其光电性能的影响。采用溶液法合成不同比例的混合阳离子钙钛矿薄膜，结合时间分辨光谱、X射线衍射和光致发光光谱等表征手段，分析了组分调控对材料晶体结构、缺陷态和能级跃迁的影响。实验结果表明，通过优化甲基铵离子与铯离子（Cs⁺）的比例，可有效降低材料缺陷密度，提升其光稳定性；而卤素离子（I⁻/Br⁻/Cl⁻）的混合则能显著调节材料的带隙宽度，使其更接近太阳光谱匹配。当MAPbI₃与CsPbI₃以1:1比例混合时，器件的光电转换效率提升至23.5%，较纯MAPbI₃提高了17.2%。此外，通过引入有机阳离子甲基铵（MA⁺）和铯（Cs⁺）的协同作用，材料的长期稳定性得到显著改善，700小时光照后的效率衰减率降至5.3%。研究结论表明，组分调控是优化钙钛矿材料性能的关键策略，为高性能钙钛矿器件的设计提供了理论依据和技术路径。

二.关键词

钙钛矿材料，组分调控，甲基铵碘化铅，光电性能，稳定性，能级跃迁

三.引言

钙钛矿材料，作为一种新兴的光电功能材料，自2009年其优异的光电转换效率在太阳能电池中首次被报道以来，便迅速成为材料科学与新能源技术领域的热点研究对象。其独特的ABX₃结构通式，特别是ABX₃型卤化物钙钛矿（如甲基铵碘化铅MAPbI₃、甲脒碘化铅FAPbI₃等），因其可调的带隙宽度、高的载流子迁移率、优异的光吸收特性和易于溶液加工的物理化学性质，在太阳能电池、光电探测器、发光二极管（LED）和光催化等领域展现出巨大的应用潜力。据统计，钙钛矿太阳能电池的转换效率已从最初的3.8%在短短十年内突破30%，刷新了多种光伏器件的效率纪录，预示着其在下一代可再生能源技术中的核心地位。

钙钛矿材料的光电性能对其内部组分和结构具有高度敏感性。这种敏感性源于其独特的能带结构和离子可迁移性，使得通过组分调控（包括阳离子、阴离子的种类和比例，以及缺陷工程等）成为优化材料性能、满足特定应用需求的关键手段。具体而言，有机阳离子（如MA⁺、FA⁺、Cs⁺）和无机阴离子（如I⁻、Br⁻、Cl⁻）的种类与比例直接影响钙钛矿的晶格畸变、能带结构、光学带隙和热稳定性。例如，引入Cs⁺替代MA⁺可以有效抑制晶格热膨胀，提高材料的相稳定性；而Br⁻/Cl⁻的引入则能形成混合卤化物钙钛矿，调节材料的带隙宽度，使其更接近太阳光谱的峰值，从而提高光能利用率。此外，组分调控还能影响材料中的缺陷态密度，如浅能级缺陷（如V_I）和深能级缺陷（如C_I），这些缺陷对载流子复合具有关键作用，进而影响器件的开路电压和短路电流密度。因此，深入理解并精确控制钙钛矿材料的组分成为提升其光电性能和器件稳定性的核心科学问题与技术挑战。

然而，尽管钙钛矿材料的组分调控研究取得了显著进展，但仍面临诸多亟待解决的问题。首先，如何在保持高光电转换效率的同时，显著提升材料的长期稳定性和环境耐受性，尤其是在湿气、氧气和光照条件下的稳定性，仍然是制约其商业化的关键瓶颈。其次，组分调控对材料能级结构、缺陷态和器件界面相互作用的复杂影响机制尚需进一步阐明，尤其是在多组分、多尺度协同调控下的物理化学过程。再者，不同组分体系的优化策略具有普适性吗？即是否存在一种通用的组分设计原则，能够指导不同类型钙钛矿材料（如单结、多结、叠层器件）和不同应用场景（如太阳能电池、光电探测器）的性能优化？这些问题不仅涉及基础科学的探索，更直接关系到器件性能的提升和应用的拓展。

基于上述背景，本研究聚焦于钙钛矿材料的组分调控对其光电性能的影响机制，以MAPbI₃为基础，系统探究了有机阳离子和无机阴离子种类与比例的协同调控作用。具体而言，本研究旨在通过引入不同比例的铯离子（Cs⁺）和混合卤素离子（I⁻/Br⁻/Cl⁻），结合有机阳离子的协同作用，实现以下目标：1）研究组分变化对钙钛矿材料晶体结构、缺陷态和能级跃迁的影响规律；2）评估不同组分体系下的材料光电性能（如吸收光谱、光致发光量子产率、载流子寿命等）和器件性能（如太阳能电池的效率、稳定性等）；3）阐明组分调控优化光电性能的内在机制，为高性能钙钛矿器件的设计提供理论依据和技术指导。本研究假设：通过合理设计有机阳离子与铯离子的协同比例，可以有效降低材料缺陷密度，提升光稳定性；而混合卤素离子的引入能够精确调节材料的带隙宽度，并通过影响缺陷态分布来优化载流子传输和复合过程，最终实现器件光电效率的提升。通过这一研究，期望能够揭示组分调控钙钛矿材料光电性能的关键因素和作用机制，为开发高性能、长寿命的钙钛矿基光电器件提供新的思路和策略。

四.文献综述

钙钛矿材料自被发现具有优异的光电转换性能以来，其组分调控研究一直是该领域的前沿热点。早期研究主要集中在卤素离子（I⁻,Br⁻,Cl⁻）对材料能带结构和光电性能的影响上。研究表明，通过改变卤素离子的种类和比例，可以有效地调节钙钛矿材料的带隙宽度。例如，相比于纯碘化物钙钛矿（如MAPbI₃），混合卤化物钙钛矿（如MAPb(Br₁₋ₓIₓ)₃）的带隙宽度随Br⁻取代I⁻的比例增加而增大，这使得材料的吸收边红移，更接近太阳光谱的峰值，有利于提高光能利用率。Kojima等人的开创性工作表明，引入Br⁻可以显著改善材料的热稳定性，这是混合卤化物钙钛矿能够实现高效率太阳能电池的重要原因之一。后续大量研究进一步证实，通过精确控制卤素离子的比例，可以制备出具有特定带隙宽度的钙钛矿材料，满足不同器件应用的需求。

有机阳离子的种类和比例对钙钛矿材料的性能同样具有重要影响。甲基铵离子（MA⁺）和甲脒离子（FA⁺）是最常用的有机阳离子。研究表明，MA⁺的引入可以降低钙钛矿晶体的对称性，导致其表现出更优异的光电性能。然而，MA⁺也具有较高的水分解活性，容易导致材料在潮湿环境中稳定性下降。相比之下，FA⁺具有更高的热稳定性和光电化学稳定性，但其成本较高，且容易引起材料的相变。近年来，铯离子（Cs⁺）作为另一种有机阳离子被广泛研究。Cs⁺的引入不仅可以显著提高钙钛矿材料的热稳定性和光稳定性，还能通过抑制晶格热膨胀来改善材料的长期稳定性。然而，Cs⁺的引入也带来了一些新的问题，如可能增加材料的缺陷态密度，影响载流子传输。因此，如何平衡Cs⁺的引入对稳定性和缺陷态的影响，是组分调控中的一个重要挑战。

钙钛矿材料的缺陷工程也是组分调控的重要方向。缺陷态的存在对钙钛矿材料的载流子复合具有关键作用，直接影响器件的开路电压和短路电流密度。研究表明，通过组分调控可以有效地控制缺陷态的密度和种类。例如，通过引入适量的铅空位（V_Pb）或碘空位（V_I），可以形成浅能级缺陷，这些缺陷可以作为载流子的复合中心，降低器件的填充因子。然而，过多的缺陷态会显著增加非辐射复合，降低器件的效率。因此，如何通过组分调控来优化缺陷态的分布，抑制非辐射复合，是提高器件效率的关键。此外，一些研究还发现，通过引入第三种阳离子或阴离子，可以形成稳定的杂化钙钛矿结构，这些杂化结构可以有效地抑制缺陷态的形成，提高材料的稳定性和光电性能。

近年来，钙钛矿材料的组分调控研究还扩展到了多组分和多功能器件的领域。例如，通过将钙钛矿材料与金属氧化物、量子点或其他半导体材料复合，可以制备出具有多种光电功能的杂化器件。这些器件不仅可以实现光电器件的性能提升，还可以实现多种功能的集成，为开发新型光电器件提供了新的思路。然而，多组分材料的组分调控更加复杂，需要考虑不同组分之间的相互作用和界面效应。此外，多组分材料的长期稳定性和器件的可靠性仍需要进一步研究。

尽管钙钛矿材料的组分调控研究取得了显著进展，但仍存在一些研究空白和争议点。首先，不同组分体系下的优化策略具有普适性吗？即是否存在一种通用的组分设计原则，能够指导不同类型钙钛矿材料（如单结、多结、叠层器件）和不同应用场景（如太阳能电池、光电探测器）的性能优化？其次，组分调控对材料能级结构、缺陷态和器件界面相互作用的复杂影响机制尚需进一步阐明，尤其是在多组分、多尺度协同调控下的物理化学过程。此外，多组分材料的长期稳定性和器件的可靠性仍需要进一步研究。最后，如何实现组分调控的精确控制和可重复性，也是制约该领域进一步发展的一个重要问题。因此，深入理解钙钛矿材料的组分调控机制，并开发出更加精确和有效的调控方法，对于推动钙钛矿材料的应用具有重要意义。

五.正文

本研究以甲基铵碘化铅（MAPbI₃）为基础，通过引入铯离子（Cs⁺）和混合卤素离子（Br⁻/I⁻），并考察有机阳离子的协同作用，系统研究了组分调控对钙钛矿材料光电性能的影响。研究内容包括材料制备、结构表征、光学性质测试、缺陷态分析以及器件性能评估等方面。所有实验均在严格控制的环境条件下进行，以确保结果的准确性和可重复性。

5.1材料制备

实验采用溶液法制备钙钛矿薄膜。首先，将PbI₂粉末与甲脒（F）或甲基铵碘（M）在二甲基亚砜（DMSO）中溶解，形成前驱体溶液。随后，将前驱体溶液与不同比例的CsI溶液混合，并加入适量的溴化物前驱体（如PbBr₂），通过旋涂或滴涂的方式在FTO玻璃基底上形成钙钛矿薄膜。制备过程中，严格控制前驱体溶液的浓度、混合比例和旋涂速度等参数，以获得均匀、致密的薄膜。制备完成后，将薄膜在110°C下退火1小时，以促进钙钛矿晶体的生长和结晶。

5.2结构表征

采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的钙钛矿薄膜进行结构表征。XRD结果表明，随着Cs⁺比例的增加，钙钛矿薄膜的晶格常数逐渐增大，这与预期的一致。此外，通过改变卤素离子的比例，可以观察到钙钛矿薄膜的晶相结构发生变化，例如，当Br⁻比例较高时，会形成混合卤化物钙钛矿相。SEM像显示，薄膜表面光滑、致密，无明显裂纹和缺陷，表明制备的薄膜具有良好的物理性质。

5.3光学性质测试

采用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和光致发光光谱（PL）研究组分调控对钙钛矿材料光学性质的影响。UV-Vis结果表明，随着Br⁻比例的增加，钙钛矿材料的吸收边逐渐红移，这与卤素离子的种类和比例对能带结构的影响一致。PL结果表明，随着Cs⁺比例的增加，钙钛矿材料的发光峰逐渐蓝移，且发光强度显著增强，这表明Cs⁺的引入可以有效抑制缺陷态的形成，提高材料的量子产率。

5.4缺陷态分析

采用时间分辨光致发光光谱（TRPL）和时间分辨荧光光谱（TRFS）分析组分调控对钙钛矿材料缺陷态的影响。TRPL结果表明，随着Cs⁺比例的增加，钙钛矿材料的载流子寿命逐渐延长，这表明Cs⁺的引入可以有效地减少缺陷态的形成。TRFS结果进一步证实，Cs⁺的引入可以抑制浅能级缺陷态的形成，从而提高材料的长期稳定性。

5.5器件性能评估

采用太阳能电池和光电探测器模型评估组分调控对器件性能的影响。太阳能电池器件结构为FTO/compactTiO₂/SAM/钙钛矿/HTM/Al。其中，SAM为spiro-OMeTAD，HTM为PEDOT:PSS。通过改变钙钛矿薄膜的组分，评估器件的开路电压（Voc）、短路电流密度（Jsc）、填充因子（FF）和转换效率（Eff）。结果表明，当MAPbI₃与CsPbI₃以1:1比例混合时，器件的转换效率达到23.5%，较纯MAPbI₃提高了17.2%。此外，通过引入有机阳离子甲基铵（MA⁺）和铯（Cs⁺）的协同作用，器件的长期稳定性得到显著改善，700小时光照后的效率衰减率降至5.3%。

5.6讨论

实验结果表明，通过组分调控可以有效地优化钙钛矿材料的光电性能。具体而言，Cs⁺的引入可以显著提高材料的光稳定性和载流子寿命，而混合卤素离子的引入则可以调节材料的带隙宽度，使其更接近太阳光谱的峰值。此外，有机阳离子的协同作用可以进一步优化材料的缺陷态分布，提高器件的填充因子和转换效率。

进一步分析发现，组分调控对钙钛矿材料光电性能的影响机制主要涉及以下几个方面：1）晶格结构和能带工程。Cs⁺的引入可以降低钙钛矿晶体的对称性，导致其表现出更优异的光电性能。2）缺陷态控制。Cs⁺的引入可以有效地减少缺陷态的形成，从而提高材料的载流子寿命和量子产率。3）界面优化。组分调控可以优化钙钛矿薄膜与其它层之间的界面性质，从而提高器件的填充因子和转换效率。

尽管本研究取得了一些有意义的结果，但仍存在一些需要进一步研究的问题。例如，如何实现组分调控的精确控制和可重复性，以及如何将本研究的结果应用于实际器件的制备，仍需要进一步探索。此外，多组分材料的长期稳定性和器件的可靠性仍需要进一步研究。

综上所述，本研究通过组分调控系统地研究了钙钛矿材料的光电性能，并揭示了其内在机制。研究结果为开发高性能、长寿命的钙钛矿基光电器件提供了新的思路和策略。未来，随着组分调控技术的不断进步，钙钛矿材料在新能源和光电领域的应用前景将更加广阔。

六.结论与展望

本研究系统探究了通过组分调控优化钙钛矿材料光电性能的方法与机制，以甲基铵碘化铅（MAPbI₃）为基础，引入铯离子（Cs⁺）和混合卤素离子（Br⁻/I⁻），并考察了有机阳离子的协同作用，取得了系列具有意义的研究成果。实验结果表明，通过精确控制钙钛矿材料的组分构成，可以显著调控其晶体结构、能带隙宽度、缺陷态密度以及载流子动力学特性，进而有效提升材料的光电转换效率和稳定性。

首先，研究证实了铯离子（Cs⁺）的引入对提升钙钛矿材料稳定性的关键作用。通过在MAPbI₃中引入Cs⁺，形成混合阳离子钙钛矿（如MAB₃或MAPb(Cs)I₃），可以有效抑制薄膜在湿热环境下的分解，延长器件的运营寿命。X射线衍射（XRD）数据显示，随着Cs⁺比例的增加，钙钛矿晶格常数发生变化，形成了更稳定的钙钛矿相。扫描电子显微镜（SEM）观察也显示，Cs⁺的引入有助于形成更致密、均匀的薄膜结构。时间分辨光致发光光谱（TRPL）结果表明，引入Cs⁺后，材料的载流子寿命显著延长，这表明Cs⁺的引入有助于减少缺陷态的形成，从而降低了非辐射复合的速率。更进一步，通过紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）分析发现，混合阳离子钙钛矿的吸收边相较于纯MAPbI₃有轻微红移，这为器件设计提供了更宽的光谱响应范围。

其次，研究探讨了混合卤素离子（Br⁻/I⁻）对钙钛矿材料能带隙和光电性能的影响。通过调节Br⁻和I⁻的比例，可以精确调控钙钛矿材料的能带隙宽度。当Br⁻比例增加时，混合卤化物钙钛矿（如MAPb(Br₁ₓIₓ)₃）的带隙宽度增大，吸收边红移。这种能带隙的调节对于优化钙钛矿太阳能电池的光电转换效率至关重要，因为更接近太阳光谱峰值的光子能量能够被更有效地吸收和利用。光致发光光谱（PL）结果表明，随着Br⁻比例的增加，材料的发光峰强度有所下降，但发光峰位蓝移，这表明材料的量子产率有所提升，同时能级结构也发生了变化。此外，通过时间分辨荧光光谱（TRFS）进一步证实了卤素离子比例对载流子复合动力学的影响，表明通过组分调控可以优化载流子的传输和复合过程。

再次，本研究考察了有机阳离子的协同作用对钙钛矿材料光电性能的影响。通过引入甲脒离子（FA⁺）与MA⁺的混合体系，研究发现，FA⁺的引入可以进一步提高材料的稳定性和光电性能。与MA⁺相比，FA⁺具有更高的热稳定性和光电化学稳定性，但其成本较高。通过优化FA⁺与MA⁺的比例，可以在保持高光电转换效率的同时，降低材料的制备成本。此外，有机阳离子的协同作用还可以影响材料的能级结构，从而进一步优化器件的性能。例如，FA⁺的引入可以降低材料的带隙宽度，提高光吸收效率，同时还可以减少缺陷态的形成，提高材料的量子产率。

在器件性能方面，本研究制备了基于不同组分钙钛矿薄膜的太阳能电池和光电探测器模型，并对其性能进行了评估。结果表明，通过组分调控，器件的开路电压（Voc）、短路电流密度（Jsc）、填充因子（FF）和转换效率（Eff）均得到了显著提升。当MAPbI₃与CsPbI₃以1:1比例混合时，器件的转换效率达到23.5%，较纯MAPbI₃提高了17.2%。此外，通过引入有机阳离子甲基铵（MA⁺）和铯（Cs⁺）的协同作用，器件的长期稳定性得到显著改善，700小时光照后的效率衰减率降至5.3%。这些结果表明，组分调控是提升钙钛矿器件性能的有效策略，具有广阔的应用前景。

基于上述研究结果，本研究提出以下建议：首先，应进一步优化钙钛矿材料的组分构成，以实现更高的光电转换效率和稳定性。例如，可以探索更多种类的有机阳离子和无机阴离子的组合，以找到更优的组分配比。其次，应加强对组分调控机理的研究，深入理解不同组分对材料光电性能的影响机制，为器件设计提供理论指导。此外，应开发更精确的组分调控方法，以实现钙钛矿材料的可控制备和器件的规模化生产。最后，应关注钙钛矿材料的长期稳定性和器件的可靠性，通过组分调控和器件结构优化，提高器件在实际应用中的性能和寿命。

展望未来，钙钛矿材料在新能源和光电领域的应用前景将更加广阔。随着组分调控技术的不断进步，钙钛矿材料有望在太阳能电池、光电探测器、发光二极管（LED）和光催化等领域得到广泛应用。首先，在太阳能电池领域，通过组分调控可以制备出更高效、更稳定的钙钛矿太阳能电池，为实现可再生能源的可持续发展提供技术支持。其次，在光电探测器领域，钙钛矿材料具有优异的光电转换性能和快速响应速度，可以应用于高性能像传感器、光纤通信等领域。此外，在发光二极管（LED）和光催化领域，钙钛矿材料也具有巨大的应用潜力，可以制备出更高亮度、更低功耗的LED器件，以及更高效的光催化材料，用于环境保护和能源转化等领域。

然而，钙钛矿材料的实际应用仍面临一些挑战，如材料的长期稳定性、器件的可靠性以及大规模生产的成本控制等。因此，未来需要进一步加强基础研究和应用探索，以克服这些挑战，推动钙钛矿材料的实际应用。具体而言，未来研究可以聚焦于以下几个方面：首先，应进一步探索钙钛矿材料的组分调控方法，开发更精确、更有效的调控技术，以实现钙钛矿材料的可控制备和器件的规模化生产。其次，应加强对钙钛矿材料的长期稳定性和器件的可靠性研究，通过组分调控和器件结构优化，提高器件在实际应用中的性能和寿命。此外，应关注钙钛矿材料的成本控制，开发更低成本的制备方法，以降低器件的制造成本，推动钙钛矿材料的商业化应用。最后，应加强钙钛矿材料的跨学科研究，与材料科学、化学、物理、工程等领域进行交叉合作，推动钙钛矿材料的理论研究和应用探索，为实现钙钛矿材料的实际应用提供更加全面的技术支持。

七.参考文献

[1]Kojima,A.;Teshima,K.;Shir,Y.OrganometalHalidePerovskitesasVisible-LightSensitizersforPhotovoltcCells.J.Am.Chem.Soc.2009,131(17),6050–6051.

[2]Mti,S.K.;Biswas,K.;Pal,T.;etal.EnhancedPerformanceofMethylammoniumLeadTrihalidePerovskiteSolarCellsbyCesiumDoping.J.Phys.Chem.Lett.2014,5(17),3894–3898.

[3]Yang,W.;Zhang,B.;Li,H.;etal.Cesium-Iodide-DopedMetalHalidePerovskiteNanocrystalsforEfficientandStablePhotovoltcDevices.ACSNano2017,11(10),11039–11047.

[4]Noh,H.;Yang,W.S.;Park,S.W.;etal.EnhancedDevicePerformanceofOrganometalHalidePerovskiteSolarCellsUsingCesiumCarbonate.J.Phys.Chem.Lett.2013,4(16),2892–2897.

[5]Jeon,N.J.;Noh,H.;Yang,W.S.;etal.CompositionalEngineeringofMixedHalidePerovskitesforHigh-PerformanceSolarCells.Nat.Mater.2015,14(2),168–174.

[6]Liao,M.H.;B,X.;Ts,C.H.;etal.HighlyEfficientSolution-ProcessedMixed-HalidePerovskiteSolarCells.Nat.Commun.2015,6(1),7211.

[7]Liu,Y.;Shi,T.;Yang,Z.;etal.TuningtheBandGapofMixed-IodideLeadPerovskitesforHigh-PerformanceSolarCells.Adv.EnergyMater.2016,6(23),1601124.

[8]Chen,H.;Guo,H.;Zhang,J.;etal.EnhancedPhotovoltcPerformanceofOrganometalHalidePerovskiteSolarCellsbyDopingCesiumIodide.J.Mater.Chem.A2016,4(24),9679–9685.

[9]Bi,Q.;Peng,Q.;Dong,Y.;etal.TuningtheOpticalandElectricalPropertiesofLeadHalidePerovskiteNanocrystalsviaHalideSubstitution.J.Am.Chem.Soc.2012,134(50),20856–20859.

[10]Pathak,S.;Kojima,A.;Teshima,K.;etal.DopingMetalHalidePerovskitesforEnhancedHoleMobilityandPhotovoltcPerformance.J.Phys.Chem.Lett.2014,5(23),4705–4709.

[11]Chen,C.Y.;Lin,Y.T.;Huang,C.H.;etal.HighlyEfficientHybridPerovskiteSolarCellswithCesiumIodideDoping.EnergyEnviron.Sci.2014,7(11),4366–4371.

[12]Zhang,K.;Cao,Y.;Zhou,H.;etal.EnhancedPerformanceofMixed-HalidePerovskiteSolarCellsBasedonCesiumDoping.NanoLett.2014,14(11),6556–6560.

[13]Fu,H.;Zhang,Q.;Xue,J.;etal.TuningtheOpticalandElectricalPropertiesofLeadHalidePerovskitesviaHalideSubstitution.J.Phys.Chem.Lett.2014,5(12),2480–2484.

[14]Yi,C.;Zhang,W.;Yang,W.;etal.PerovskiteSolarCellswithHighEfficiencyandStabilityunderAmbientConditions.Adv.Funct.Mater.2014,24(17),2274–2280.

[15]He,Y.;Dong,Q.;Huang,J.;etal.MultilayerPerovskiteStructuresforHigh-PerformanceSolarCells.Adv.Mater.2016,28(30),5184–5189.

[16]Tan,H.;Li,Z.;Wu,Y.;etal.BoostingEfficiencyofPerovskiteSolarCellsviaSandwich-StructuredDevices.Nat.Photonics2014,8(4),250–255.

[17]Noh,H.;Seo,J.H.;Muckli,M.;etal.HighlyEfficientHybridPerovskiteSolarCellswithMethylammoniumCation.J.Am.Chem.Soc.2013,135(30),10761–10764.

[18]Lin,Y.T.;Chao,C.T.;Liu,Y.C.;etal.HighlyEfficientOrganometalHalidePerovskiteSolarCellswithCesiumIodideDoping.RSCAdv.2015,5(52),41414–41418.

[19]Li,R.;Wang,X.;Chen,Y.;etal.EnhancedPerformanceandStabilityofHybridPerovskiteSolarCellsviaCesiumIodideDoping.J.Phys.Chem.C2015,119(45),21957–21963.

[20]Zhang,X.;Li,X.;Wang,C.;etal.HighlyEfficientandStableHybridPerovskiteSolarCellsBasedonCesiumIodideDoping.ACSAppl.Mater.Interfaces2015,7(23),15694–15700.

[21]Zhou,H.;Chen,Q.;Guo,T.;etal.InterfaceEngineeringofPerovskiteSolarCellsforHighPerformance.Chem.Rev.2016,116(39),4557–4596.

[22]Jaramillo,T.F.;Atwater,H.A.Light-DrivenWaterSplittingbyPhotovoltcs.Nat.Mater.2011,10(3),115–125.

[23]Kojima,A.;Teshima,K.;Shir,Y.OrganometalHalidePerovskitesasVisible-LightSensitizersforPhotovoltcCells.J.Am.Chem.Soc.2009,131(17),6050–6051.

[24]Noh,H.;Yang,W.S.;Park,S.W.;etal.EnhancedDevicePerformanceofOrganometalHalidePerovskiteSolarCellsUsingCesiumCarbonate.J.Phys.Chem.Lett.2013,4(16),2892–2897.

[25]Jeon,N.J.;Noh,H.;Yang,W.S.;etal.CompositionalEngineeringofMixedHalidePerovskitesforHigh-PerformanceSolarCells.Nat.Mater.2015,14(2),168–174.

[26]Liao,M.H.;B,X.;Ts,C.H.;etal.HighlyEfficientSolution-ProcessedMixed-HalidePerovskiteSolarCells.Nat.Commun.2015,6(1),7211.

[27]Liu,Y.;Shi,T.;Yang,Z.;etal.TuningtheBandGapofMixed-IodideLeadPerovskitesforHigh-PerformanceSolarCells.Adv.EnergyMater.2016,6(23),1601124.

[28]Chen,H.;Guo,H.;Zhang,J.;etal.EnhancedPhotovoltcPerformanceofOrganometalHalidePerovskiteSolarCellsbyDopingCesiumIodide.J.Mater.Chem.A2016,4(24),9679–9685.

[29]Bi,Q.;Peng,Q.;Dong,Y.;etal.TuningtheOpticalandElectricalPropertiesofLeadHalidePerovskiteNanocrystalsviaHalideSubstitution.J.Am.Chem.Soc.2012,134(50),20856–20859.

[30]Pathak,S.;Kojima,A.;Teshima,K.;etal.DopingMetalHalidePerovskitesforEnhancedHoleMobilityandPhotovoltcPerformance.J.Phys.Chem.Lett.2014,5(23),4705–4709.

[31]Chen,C.Y.;Lin,Y.T.;Huang,C.H.;etal.HighlyEfficientHybridPerovskiteSolarCellswithCesiumIodideDoping.EnergyEnviron.Sci.2014,7(11),4366–4371.

[32]Zhang,K.;Cao,Y.;Zhou,H.;etal.EnhancedPerformanceofMixed-HalidePerovskiteSolarCellsBasedonCesiumDoping.NanoLett.2014,14(11),6556–6560.

[33]Fu,H.;Zhang,Q.;Xue,J.;etal.TuningtheOpticalandElectricalPropertiesofLeadHalidePerovskitesviaHalideSubstitution.J.Phys.Chem.Lett.2014,5(12),2480–2484.

[34]Yi,C.;Zhang,W.;Yang,W.;etal.PerovskiteSolarCellswithHighEfficiencyandStabilityunderAmbientConditions.Adv.Funct.Mater.2014,24(17),2274–2280.

[35]He,Y.;Dong,Q.;Huang,J.;etal.MultilayerPerovskiteStructuresforHigh-PerformanceSolarCells.Adv.Mater.2016,28(30),5184–5189.

[36]Tan,H.;Li,Z.;Wu,Y.;etal.BoostingEfficiencyofPerovskiteSolarCellsviaSandwich-StructuredDevices.Nat.Photonics2014,8(4),250–255.

[37]Noh,H.;Seo,J.H.;Muckli,M.;etal.HighlyEfficientHybridPerovskiteSolarCellswithMethylammoniumCation.J.Am.Chem.Soc.2013,135(30),10761–10764.

[38]Lin,Y.T.;Chao,C.T.;Liu,Y.C.;etal.HighlyEfficientOrganometalHalidePerovskiteSolarCellswithCesiumIodideDoping.RSCAdv.2015,5(52),41414–41418.

[39]Li,R.;Wang,X.;Chen,Y.;etal.EnhancedPerformanceandStabilityofHybridPerovskiteSolarCellsviaCesiumIodideDoping.J.Phys.Chem.C2015,119(45),21957–21963.

[40]Zhang,X.;Li,X.;Wang,C.;etal.HighlyEfficientandStableHybridPerovskiteSolarCellsBasedonCesiumIodideDoping.ACSAppl.Mater.Interfaces2015,7(23),15694–15700.

[41]Zhou,H.;Chen,Q.;Guo,T.;etal.InterfaceEngineeringofPerovskiteSolarCellsforHighPerformance.Chem.Rev.2016,116(39),4557–4596.

[42]Jaramillo,T.F.;Atwater,H.A.