利用 AVA2FAPb2I7 添加剂稳定双阳离子卤化物钙钛矿的界面
材料科学
2025-03-03 v1
摘要
采用混合阳离子吸收体组成被认为是减轻卤化物钙钛矿太阳能电池中降解效应的有效策略。尽管有关于高温下部分稳定的报道，但热循环后的不利相变和电场驱动的腐蚀仍是钙钛矿薄膜半导体的关键瓶颈。在本研究中，我们开发了基于 CsFAPbI3 的稳定异质结构，并使用机械合成的掺入 5-铵戊酸阳离子（AVA2FAPb2I7）的准二维钙钛矿对其进行改性。我们发现，将 AVA2FAPb2I7 整合到晶界处，增强了在 -10 至 100 °C 严苛热循环下的相韧性，并抑制了相变以及分解为 PbI2 的过程。在所制备的异质结构中，有效抑制了具有未钝化 CsFAPbI3 的多层堆叠中金属触点的快速氧化。对铜电极触点的全面界面研究表明，AVA2FAPb2I7 的整合稳定了铅和碘的态，并抑制了环境条件下 FA 阳离子的污染。同时，金属-钙钛矿界面主要保持在 Cu(0)-Cu(I) 态。钙钛矿异质结构中观察到的稳定性归因于晶界处 δ 相积累的活化能增加与离子扩散减少的结合。所得结果为热循环后相稳定性提高以及缓解界面腐蚀和施加电场下的机制提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2502.20903,
title = {Stabilization of interfaces for double-cation halide perovskites with AVA2FAPb2I7 additives},
author = {Lev O. Luchnikov and Ekaterina A. Ilicheva and Victor A. Voronov and Prokhor A. Alekseev and Mikhail S. Dunaevskiy and Vladislav Kalinichenko and Vladimir Ivanov and Aleksandra Furasova and Daria A. Krupanova and Ekaterina V. Tekshina and Sergey A. Kozyukhin and Dmitry S. Muratov and Maria I. Voronova and Danila S. Saranin and Eugene I. Terukov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.20903},
year = {2025}
}