超越铅卤化物钙钛矿：基于相位工程的铋基氧化物双钙钛矿 Bi2MCrO6 可见光光伏器件
材料科学
2026-05-06 v1
摘要
铅卤化物钙钛矿的铅中毒问题以及在环境下的著名不稳定性，为探索替代材料以实现经济高效的光伏器件制造铺平了道路。一个重要前提是对所提出材料进行光电评估。本文报告了 Bi2FeCrO6（BFCO）和 Bi2MnCrO6（BMCO）薄膜的光电特性，评估其光伏器件性能。通过溶液沉积制备的上述配合物薄膜（350-450 nm）显示出双钙钛矿结构，呈单斜 P21/c 对称性，尽管存在混合阳离子价值和深层缺陷。对其进行彻底的光电评估显示，在可见光波段具有很大的光吸收能力（ ~ 10^4 -10^5 cm^-1），且载流子浓度高达 ~10^17-20 cm^-3。通过紫外光电子光谱测定，确定了带边位置（价带上限和导带下限），这对于选择载流子传输层至关重要。在首次制备的基于 BMCO 的 FTO/SnO2/BMCO/Spiro-OMeTAD/Ag 太阳能电池中，实现了最高 3.56% 的转换效率。利用数值仿真，我们预测若能控制好缺陷，以上的转换效率可显著提高。
引用
@article{arxiv.2605.03673,
title = {Beyond lead halide perovskites: visible light photovoltaics with phase engineered bismuth-based oxide double-perovskites, Bi2MCrO6 (M = Fe, Mn)},
author = {N P Vikas and Ranjit K Pradhan and Somdutta Mukherjee and Udai P Singh and Biplab K Patra and Ravi P Srivastava and Amritendu Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.03673},
year = {2026}
}
备注
27