卤化物钙钛矿材料因其优异的光电性能和简单的溶液或气相沉积方法而备受关注。目前,溶液沉积法更受青睐,但残留溶剂可能限制其性能尤其是长期稳定性。蒸发法是一种有前景的替代方案,但其实现更为复杂,需要真空、多源控温,且易导致小晶粒薄膜。
本文荷兰阿姆斯特丹大学Erik C. Garnett等人提出了一种新型接触转移方法,用于制备单晶钙钛矿,既保留了溶液沉积的简单性和灵活性,又避免了溶剂的使用。该接触转移外延法利用自组装钙钛矿纳米立方体作为受体基底控制晶体取向,并通过加热使钙钛矿薄膜从供体基底转移至受体基底,最终形成立方相(100)取向的薄膜。
研究表明,该方法适用于多种钙钛矿组分(如MAPbI₃、FAPbI₃、CsSnBr₃等),且无需真空或复杂设备。
文章亮点
无溶剂单晶生长:通过接触转移外延法,在常压条件下实现钙钛矿单晶薄膜的制备,避免了传统溶液法的溶剂残留问题,同时无需真空设备。
组分与晶相灵活调控:受体基底(纳米立方体)控制晶体取向,供体基底决定薄膜组分,成功将六方相供体转化为立方相单晶,适用于多种钙钛矿材料。
潜在应用广泛:所制备的单晶薄膜在光伏和LED器件中表现出高荧光量子产率(PLQY)和开路电压(VOC),为高性能光电器件提供了新思路。
H. Sun, L. M. van de Ven, B. Duncan, E. Stein, D. Methorst, M. Mohammadi, S. A. Rigter, P. Schall, E. C. Garnett, Contact Transfer Epitaxy of Halide Perovskites. Adv. Mater. 2025, 2308892.
https://doi.org/10.1002/adma.202308892
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