光照下混合卤化物钙钛矿的多阶段相分离：实验观测与热力学模型的定量比较

光和电荷载流子诱导的离子迁移是将金属卤化物钙钛矿半导体用于光电子应用时的一大挑战。对于混合碘化物/溴化物钙钛矿，由光或电偏压诱导的相分离引起的组分不稳定性限制了整个带隙范围的利用。先前的实验和理论工作表明激发态或电荷载流子触发了该过程，但其确切机制仍在争论中。为确定光诱导相分离现象的机理和原因，我们通过光照期间同步的原位X射线衍射和光致发光光谱，研究了甲基铵卤化铅溴/碘样品MAPb(Br$_x$I$_{1-x}$)$_3$（其中$x = 0\ldots 1$）的完整组分范围。对组分依赖的原位XRD和PL的定量比较表明，在1 sun的激发密度下，只有光致分离的初始阶段可用先前建立的热力学模型解释。然而，我们观察到相分离的进展只能通过对长寿命累积性光诱导材料改变加以考虑才能解释。我们建议需要考量（额外的）光诱导缺陷，可能是卤化物空位和间隙原子，以充分解释光诱导相分离，并预期我们的发现能为更精细模型的发展提供关键见解。