MAPbI3钙钛矿薄膜的化学应变工程

Yenal Yalcinkaya; Ilka M. Hermes; Tobias Seewald; Katrin Amann-Winkel; Lothar Veith; Lukas Schmidt-Mende; Stefan A. L. Weber

MAPbI3钙钛矿薄膜的化学应变工程

材料科学 2022-05-03 v1 化学物理

作者: Yenal Yalcinkaya , Ilka M. Hermes , Tobias Seewald , Katrin Amann-Winkel , Lothar Veith , Lukas Schmidt-Mende , Stefan A. L. Weber

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摘要

本研究提出了一种通过改变前驱体溶液中Pb(Ac)2与PbCl2的比例来控制甲基铵卤化铅(MAPbI3)钙钛矿晶体应变的新化学方法。为观察对晶体应变的影响,采用了压电响应力显微镜(PFM)与X射线衍射(XRD)相结合的手段。PFM图像显示,随着PbCl2含量的增加,铁弹孪晶畴的平均尺寸增大,表明晶体应变增加。XRD谱图以谱中出现的强晶体孪晶特征支持了这一现象。飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)与掠入射X射线衍射(GIXRD)测量表明,该行为由结晶过程中的应变梯度引起,其源于甲基铵醋酸盐与甲基氯化铵不同的蒸发速率。额外的时间分辨光致发光(TRPL)显示,以较高PbCl2含量制备的MAPbI3薄膜中载流子寿命延长,表明具有较大孪晶畴结构的薄膜中陷阱密度降低。结果证明了化学应变工程作为一种简便方法,在控制卤化铅钙钛矿中应变相关效应方面的潜力。

关键词

化学应变工程 MAPbI3钙钛矿 Pb(Ac)2 PbCl2 铁弹孪晶畴压电响应力显微镜 X射线衍射时间分辨光致发光

引用

@article{arxiv.2205.00381,
  title  = {Chemical Strain Engineering of MAPbI3 Perovskite Films},
  author = {Yenal Yalcinkaya and Ilka M. Hermes and Tobias Seewald and Katrin Amann-Winkel and Lothar Veith and Lukas Schmidt-Mende and Stefan A. L. Weber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.00381},
  year   = {2022}
}

MAPbI3钙钛矿薄膜的化学应变工程

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