大連化物所劉生忠small：有機(jī)陽(yáng)離子基質(zhì)對(duì)CsPbI?薄膜結(jié)晶調(diào)控及光伏性能的影響

主要內(nèi)容

二甲基胺陽(yáng)離子（DMA?）常被用作添加劑，用于調(diào)控CsPbI?鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶過(guò)程并穩(wěn)定其相結(jié)構(gòu)。但目前，對(duì)于DMA?與其他有機(jī)陽(yáng)離子在無(wú)機(jī)CsPbI?鈣鈦礦體系中，對(duì)結(jié)晶行為和薄膜質(zhì)量的影響，尚缺乏系統(tǒng)性對(duì)比研究。

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所劉生忠研究員與陜西師范大學(xué)趙婉亙副研究員發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，攜手帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展相關(guān)探索。團(tuán)隊(duì)選用一系列具有不同碳鏈長(zhǎng)度、支鏈結(jié)構(gòu)和氨基數(shù)量的有機(jī)陽(yáng)離子碘化物，成功制備出純無(wú)機(jī)CsPbI?鈣鈦礦薄膜。

研究結(jié)果顯示，引入比Cs?更大的陽(yáng)離子能降低形成黑色鈣鈦礦相所需的相變溫度，而增加支鏈或氨基數(shù)量則會(huì)提高相變溫度。團(tuán)隊(duì)還系統(tǒng)探究了不同有機(jī)陽(yáng)離子的反應(yīng)過(guò)程，明確了它們?cè)谡{(diào)控結(jié)晶過(guò)程中的作用。

在所有測(cè)試陽(yáng)離子中，DMA?表現(xiàn)優(yōu)異。因其產(chǎn)生的晶格應(yīng)變最小，所制得的薄膜質(zhì)量和穩(wěn)定性**。最終，采用含DMA?的薄膜組裝的電池，實(shí)現(xiàn)了21.45%的高光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）、1.268 V的開(kāi)路電壓（Voc）以及0.462 V的開(kāi)路電壓損耗。這些成果為有機(jī)陽(yáng)離子優(yōu)化無(wú)機(jī)鈣鈦礦薄膜結(jié)晶和性能提供了重要參考。

文獻(xiàn)信息

Impact of Organic Cation Matrices on Crystallization Regulation and Photovoltaic Performance of CsPbI3 Thin Films

Xingpei Wei, Shuwan Zai, Shuo Li, Fei Yang, Yihan Lei, Min Yang, Ningyi Yuan, Jianning Ding, Kui Zhao, Shengzhong (Frank) Liu, Wangen Zhao

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202505290

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