上海交通大学赵一新团队报道了基于亚稳态和稳态n-己基溴化铵的低维钙钛矿背后的机制。相关研究成果发表在2023年4月1日出版的国际学术期刊《美国化学会杂志》。

　　在钙钛矿太阳能电池中，钝化含有高浓度缺陷，特别是深能级缺陷的表面或界面的缺陷，是显著提高器件功率转换效率和稳定性的最重要课题之一。长链烷基溴化铵已被广泛且普遍地用于钝化处理。然而，由于这些烷基溴化铵基低维钙钛矿的形成路线和确切结构尚不清楚，其背后的机制仍未得到很好的探索。

　　该文中，研究人员研究了一种包括薄膜和单晶的n-己基溴化铵（HABr）基低维钙钛矿的物理和化学特性。首先，HA2PbBr4钙钛矿膜和时效的单晶显示出与新鲜制备的单晶不同的X射线衍射花样。研究发现，新鲜的HA2PbBr4单晶由于晶格应变的弛豫而随着时效而结构变化，表现出亚稳相，而HA2PbBr4钙钛矿膜作为时效的单晶是相当稳定的。在与FAPbI3反应时，HABr可以插入FAPbI3-晶格中，形成HAFAPbI3Br的混合阳离子钙钛矿，其处于分解和形成的动态平衡中。相反，HABr与过量PbI2的反应形成稳定的HA2PbI2Br2钙钛矿。

　　基于这些发现，通过使HABr与过量的PbI2反应，合理地开发了HA2PbI2Br2钝化的FACs基钙钛矿，基于该钙钛矿的光伏材料比HAFAPbI3Br钙钛矿钝化的光伏材料更稳定、更有效。

　　JACS：《美国化学会志》，创刊于1879年。隶属于美国化学会，最新IF：16.383