Сочинение на тему Происхождение нестабильности у перовскитов

Нестабильность из-за растворителей. Взаимодействия между прекурсорами и полярными растворителями, используемыми для изготовления КТ МГП с использованием технологии LARP, позволили получить представление о химическом воздействии растворителей на стабильность КТ. Были проведены исследования различных реактивных предшественников и того, как они сильно определяют химию поверхности, а также динамику нуклеации и роста, влияющую на стабильность. Эффекты наблюдались особенно в йодных аналогах, как в MAPbI3, так и в CSPbI3.

Координационные эффекты растворителей, используемых для получения предшественников, особенно важны для определения стабильности этих кристаллов. В случае MAPbI3 координационные растворители оказались нестабильными из-за образования белых хлопьевидных осадков из-за деградации структуры перовскита, что было подтверждено исследованиями XRD. Это было дополнительно изучено в связи с эффектом удаления кислорода атомом кислорода и образованием связи Pb-O, тем самым приводя к образованию промежуточного соединения MAPbI3-H2O, которое было результатом сильной связи между PbI2 и растворителем из-за его координирующей природы. Это было охарактеризовано с использованием спектра ЯМР, и, кроме того, было замечено, что очистка для удаления остаточных молекул приводит к удалению атомов йода, которые создают пустые дефекты, которые в дальнейшем приводят к деградации всего кристалла. Для аналога Cs того же самого некоординирующие растворители не давали стабильной структуры, поскольку CsPbX3 обычно изготавливали с использованием технологии OA / m, а в случае CsPBI3 аммониевые лиганды, которые необходимы для пассивации поверхности, отсутствуют, что приводит к изменение фазы и предельная агломерация. Следовательно, индивидуальные растворители готовили прекурсоры, а химические моющие средства должны быть исследованы для дальнейшего повышения стабильности, особенно для аналогов I.

Использование полярных растворителей, таких как ДМФА, в химическом синтезе снизу вверх считается определяющим фактором стабильности, поскольку образовавшиеся перовскитные НК снова растворяются / разлагаются обратно в предшественники. Нестабильность из-за света и воды Были проведены исследования для изучения комбинированного и независимого влияния света, воды и кислорода на стабильность фотоэлектрических систем. Наблюдается явление фотоосветления, при котором происходит начальное увеличение интенсивности ФЛ до ее уменьшения, явление, которое также наблюдается в халькогенидных КТ. Было признано, что и влага, и кислород вызывают деградацию, хотя заявлено, что их минимальное количество повышает стабильность, как сообщается, за счет уменьшения плотности ловушек и гашения фотовозбужденных электронов соответственно. Видно, что избыток влаги, а не кислорода вызывает деградацию перовскита в темноте. Точно так же непрерывное лазерное воздействие раскрывает роль света в ускорении процесса деградации. Кроме того, смещение синего цвета, что доказано изучением EMA и сечения поглощения отдельных PQD, выявило, что смещение синего цвета соответствует постоянному уменьшению диаметра и размера PQD. Помимо разрушения материала перовскита нормальным светом и водой, разрушение также вызвано ультрафиолетовым излучением, которое подвергается паразитному поглощению слоем окна и является малоизученным компонентом стабильности ячейки.

Следует приложить усилия, чтобы обуздать эту нестабильность и, скорее, использовать эту энергию в конструктивных целях путем конструирования материала на основе перовскита или включения подходящей архитектуры устройства. Нестабильность из-за температурных и термодинамических факторов. Плохая термостабильность в решетках из перовскита и связанных с ними устройствах связана с низкими энергиями образования этих кристаллов, рассчитанными из расчетов методом DFT по первому принципу. Это было доказано экспериментами, в которых КТ перовскита и тонкие пленки, по-видимому, теряют свою ФЛ с повышением температуры и аномальным изменением в спектрах полосы излучения, которое напоминает деградацию в течение циклов нагрева. Считается, что это может быть связано с образованием примесей при разложении, таких как Cs2PbCl6. Врожденная низкая термическая стабильность существующих перовскитов препятствует росту лазеров с электрическим приводом, поскольку наблюдается ухудшение из-за большой инжекции тока. Кроме того, MAPbI3 претерпевает обратимый фазовый переход между тетрагональной и кубической фазой при ~ 330 К, который, как полагают, возникает в результате наклона октаэдров PbI6 из плоскости ab. Нестабильность из-за миграции ионов Исследования показали, что долговременная стабильность устройств перовскита затруднена миграцией ионов / молекул в перовскитах, поскольку это приводит к коллапсу кристаллической решетки. Они вызваны в различных условиях, которым подвержены эти перовскиты, такие как термическая активация, легкое впитывание, проникновение влаги и т. Д. Основная причина этого происходит из-за относительно низкой энергии активации для миграции ионов и высокого градиента концентрации на очень меньшем расстоянии. Это еще более ускоряется при высокой температуре, что приводит к разложению пленки перовскита до PbI2, MA и HI, оставляя после себя иодидные вакансии. Эти йодистые вакансии сначала образуются на поверхности перовскита, в результате чего происходит дальнейшее движение ионов йода в пленке. увеличивается, и последующая деградация ускоряется. Рассеянные иодные ионы мигрируют через EEL (слой извлечения электронов) и могут разъесть серебряный электрод, что приводит к дальнейшему снижению производительности устройства.