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    Chem. Mater.: 溶劑及A位陽離子控制溴基鈣鈦礦薄膜的優選結晶取向

     發布時間:2023-09-27 點擊量:41
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    主要內容

    多晶薄膜中的優選結晶取向對于金屬鹵化物鈣鈦礦和半導體中的有效電荷載流子傳輸是理想選擇。然而,決定鹵化物鈣鈦礦的優選取向機制尚未明確。在這篇文章中,佐治亞理工學院Juan-Pablo Correa-Baena等研究了溴化鉛鈣鈦礦的晶體取向。果表明,前體溶液的溶劑和有機A位陽離子在鈣鈦礦薄膜優選取向中起著關鍵作用。具體而言,溶劑二甲基亞砜影響結晶的早期階段,并通過防止膠體-粒子相互作用在沉積薄膜中誘導優選取向。

    此外,A位陽離子的選擇,如甲基銨或甲脒,會影響優選取向的程度。使用密度泛函理論表明,與(110)平面相比,甲基銨基鈣鈦礦(100)平面的較低表面能是優選取向程度較高的原因。而對于甲脒基鈣鈦礦,(100)和(110)晶面的表面能相似,導致優選取向程度較低。此外,研究團隊發現不同的A位陽離子不會顯著影響溴基鈣鈦礦太陽能電池中的離子擴散,但會影響離子密度和積累,導致磁滯增加。


    這項研究強調了溶劑和有機A位陽離子之間的相互作用,它們決定了晶體取向,并在太陽能電池的電子特性和離子遷移中發揮著關鍵作用。
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    其中使用巨力光電代理的Litos Lite多通道太陽能電池穩定性測試系統(Fluxim,Switzerland)測量太陽能電池的電流-電壓(J–V)特性


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    IS阻抗譜是使用Paios太陽能電池&OLED瞬態特性測試系統(Fluxim,Switzerland)獲得的


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    文獻信息

    Solvent and A-Site Cation Control Preferred Crystallographic Orientation in Bromine-Based Perovskite Thin Films

    Juanita Hidalgo, Yu An, Dariia Yehorova, Ruipeng Li, Joachim Breternitz, Carlo A.R. Perini, Armin Hoell, Pablo P. Boix, Susan Schorr, Joshua S. Kretchmer*, and Juan-Pablo Correa-Baena*