当前用于全钙钛矿多结太阳能电池的设计需要混合金属Pb-Sn组合物以实现比其纯Pb对应物更窄的带隙。混合金属Pb-Sn钙钛矿可获得的较低带隙范围也包含1.3至1.4 eV的范围，这在理论上是使单结器件效率最大化的理想选择。牛津大学Henry Snaith等人通过替代介于0.001％和70％之间的铅含量调整能带隙，研究了(FA)_0.83Cs_0.17(Pb_1-ySn_y)I₃钙钛矿材料系列的光电质量和光伏性能。

本文要点：

1）研究发现，当Sn占金属含量的0.5％至20％之间时，存在“缺陷”的成分范围，但是对于Sn含量在30％至50％之间，光电子质量得以恢复。当只有1％的Pb含量被Sn取代时，发现光导率，光致发光寿命和光致发光量子效率至少降低了一个数量级，这表明低浓度的Sn掺入会产生陷阱位点，从而促进非金属离子的形成。

2）材料中的辐射复合并限制了光伏性能。尽管这些观察结果表明，如果不采取措施改善材料质量，则带隙在1.35和1.5 eV之间不太可能对光电应用有用，而在1.33 eV或以下，可能会有高效窄带隙吸收材料。当Sn含量为30％时，单结太阳能电池的效率为17.6％，并具有理想单结带隙为1.33 eV；当Sn含量为50％时，底部的低带隙器件效率为18.1％，适合于全钙钛矿多结电池中的吸光层。

Matthew Thomas Klug et al. Metal composition influences optoelectronic quality in mixed-metal lead-tin triiodide perovskite solar absorbers，EES，2020.

DOI：10.1039/D0EE00132E.

https://doi.org/10.1039/D0EE00132E