Происхождение нестабильности у перовскитов сочинение пример

ООО "Сочинения-Про"

Ежедневно 8:00–20:00

Санкт-Петербург

Ленинский проспект, 140Ж

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.

С другой стороны, также наблюдается возможная миграция Ag в перовскит, что также необходимо учитывать. Ионные дефекты в перовскитовом слое вызывают разрушение устройства в результате коррозии металлических электродов. Существуют ионные дефекты, особенно те, которые действуют как глубокие ловушки и могут мигрировать в другие слои из-за низкой энтропии миграции. Следовательно, проблема деградации возникает из-за того, что электроды, вызывающие коррозию металла, особенно те из Ag, Al, подвергаются коррозии в результате высвобождения галогенид-ионов из этих дефектов. Методы для изоляции перовскитных устройств от внешних загрязнений, таких как капсулирование, в этом случае терпят неудачу, поскольку деградация происходит из-за собственных ионных движений. В плоской гетеропереходной структуре, которую мы использовали для изготовления перовскитовых солнечных элементов и которая служит шаблоном для других перовскитовых устройств, пассивация дефектов минимизируется благодаря напряжению тока (ПН), в котором наблюдается увеличение последовательного сопротивления со временем хранения в инертных условиях. Поскольку спектр поглощения не изменяется, разложение перовскита исключается, и причина кроется в межфазной неустойчивости, как упомянуто выше. Сопротивление также увеличивается из-за образования галогенида изолирующего металла (Ag-I) из-за контакта электрода Ag с иодид-ионами.

Коэффициент толерантности Гольдшмидта широко использовался в качестве своего рода индикатора стабильности и обеспечивал качественное руководство для конструирования стабильных перовскитных материалов, а также помогал настраивать новые перовскиты, комбинируя катионы и анионы оптимального размера. Он определяется как t = (), где ra, rb и rx – ионный радиус ионов A, B и X. В идеале стабильные перовскиты должны иметь T.F, равное 1, но в реальной жизни перовскиты, которые существуют, имеют T.F в диапазоне стабильности 0,81000 ч при тех же условиях. Важно иметь AZO, а также SnOx, поскольку только один из них или однослойный не являются настолько стабильными. Проблема с SnOx без азо состоит в том, что он распространяет неидеальный рост, который не свободен от дефектов с дырочками. Проще говоря, наличие слоев AZO обеспечивает улучшенную поверхность для зарождения SnOx, а его электронная структура облегчает извлечение электронов. С использованием нового слоя стабильность увеличилась с 50 часов до> 300 часов в атмосферном воздухе.

Увеличение Voc также наблюдается в течение длительного периода времени, что показывает пониженную плотность состояний ловушек в перовските. При повышенной температуре, когда известно, что перовскиты термически разлагаются, они оставались неизменными даже после 1032 часов, тогда как предыдущие показали 2% PCE после 360 часов. СЭМ-изображения показали неизменный Ag-электрод, который был сделан авторами как факт того, что летучие продукты разложения перовскита испаряются из набора элементов без воздействия на Ag-электрод. В последних устройствах были изобретены инновации для решения проблемы межфазной нестабильности в перовскитовых устройствах, как упомянуто выше. Гидрофобные или нереактивные слои переноса заряда были сделаны, чтобы блокировать внешние загрязнители. Чтобы заблокировать миграцию ионных дефектов, некоторые исследователи разработали CIL (слой химического ингибирования), который использовался для извлечения этих ионных дефектов и дальнейшей стабилизации их до того, как они достигли электродов. Амино-опосредованный оксид металла был использован для подавления коррозии металлических электродов и обеспечения долговременной стабильности PSC и PLED по отдельным внутренним причинам. При увеличении времени хранения наблюдается снижение сопротивления, которое, как указано выше, было вызвано образованием галогенида изоляционного металла. Это также было решено этим новым слоем. Ингибирующее действие в этом исследовании было приписано функциональной группе амина в AM-TiOx, которая захватывает их и стабилизирует их.

Результаты экспериментов подтвердили, что по сравнению с нетронутыми перовскитными устройствами, которые показывают значительное снижение на 70-80% в течение 200 часов, эти устройства с поддержкой CIL сохраняют более 90% своей эксплуатационной стабильности после 1000 часов процесса старения. Для экспериментального подтверждения диффузии подавленных ионов были проведены измерения XPS для исследования границы раздела между электродом и CIL, где имеются отрицательно ионизированные пики йодида (I-) на 618,2 эВ, что показывает характер захвата CIL.

Поделиться сочинением
Ещё сочинения
Нет времени делать работу? Закажите!

Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой ваших персональных данных.