1.溴的掺入影响卤化铅钙钛矿的相变和热稳定性
混合阳离子和混合卤化物的卤化铅钙钛矿在光伏领域显示出巨大的应用潜力。许多高性能成分是由铯、甲酰胺、铅、碘和溴组成的。然而，在富碘成分中掺入溴及其对钙钛矿结构热稳定性的影响尚未得到深入研究。
在这项工作中，佐治亚理工学院Juan-Pablo Correa-Baena等人研究了在最先进的Cs0.17FA0.83PbI3钙钛矿组成中，用溴取代碘如何导致相变的不同动力学随温度的函数。通过结合结构表征、阴极发光映射、x射线光电子能谱和第一性原理计算，我们揭示了溴的掺入降低了薄膜的热力学相稳定性，并使相变产物发生位移。
结果表明，在高温暴露期间，溴驱动的空位形成导致不可逆的转变为PbI2，而只有碘的材料通过转变为六边形多型，如4H-FAPbI 3 相。这项工作阐明了添加溴对热力学相稳定性的结构影响，并为理解混合阳离子和混合卤化物系统中相转化和次级相的复杂性提供了新的见解。
Diana K. et. al,.Bromine Incorporation Affects Phase Transformations and Thermal Stability of Lead Halide Perovskites
Journal of the American Chemical Society Article ASAP
DOI: 10.1021/jacs.4c04508
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04508
2.通过膦酸调节界面能生长和稳定热蒸发沉积立方FAPbI3
共蒸发甲酰胺碘化铅(FAPbI3)是一种很有前景的制备高效、可扩展光电器件的方法，如钙钛矿太阳能电池。然而，这对获得具有立方结构的FAPbI3薄膜(α-FAPbI3)提出了实验挑战。
在这项工作中，佐治亚理工学院Juan-Pablo Correa-Baena等人证明了PbI2和FAPbI3在热蒸发过程中都形成了不期望的六边形相，包括众所周知的2H-FAPbI3，这对光电性能是有害的。我们通过在底物上沉积膦酸(PAc)并随后共蒸发PbI2和碘化甲酰胺来证明α-FAPbI3在室温下的生长。使用密度泛函理论建立了一个理论模型来理解FAPbI3的α相和2H相的相对生长能量对于不同的分子相互作用。实验和理论表明，当生长过程中有多余的分子可供迁移时，PAc分子的存在可以稳定薄膜中α-FAPbI3的形成。分子的这种迁移促进了在整个蒸发过程中被吸附的有机前体在自由表面的持续存在，这降低了α-FAPbI3相的生长能量。我们对PAc分子-分子相互作用的理论分析表明，配体可以形成氢键来降低分子通过沉积膜的迁移速率，限制了对晶体结构稳定的影响。我们的结果还表明，具有迁移分子的相稳定是持久的，并抵抗潮湿的空气。这些发现使得通过气相沉积可以可靠地形成和加工α-FAPbI3薄膜。
Andrés-Felipe Castro-Méndez,et. al., Tailoring Interface Energies via Phosphonic Acids to Grow and Stabilize Cubic FAPbI3 Deposited by Thermal Evaporation
Journal of the American Chemical Society Article ASAP
DO I: 10.1021/jacs.4c03911
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03911
2024原创专栏推荐：
6.
学术交流QQ群
知光谷光伏器件学术QQ群：641345719
钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信
为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024、pvalley2019，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。
热门跟贴