Science：金属卤化物钙钛矿的原子尺度微观结构

先知报道

2020-11-01

有机-无机杂化钙钛矿是一种很有潜力的太阳能材料，但人们对其微观性质仍知之甚少。有鉴于此，牛津大学的Laura M. Herz等研究人员，通过原子分辨率扫描透射电子显微镜获得了金属卤化物钙钛矿材料的原子尺度微观结构。

本文要点

1）原子分辨率扫描透射电子显微镜为许多晶态太阳能电池材料提供了非常有价值的见解，因此课题组用这一技术以低剂量的电子辐照对甲脒铅碘[CH(NH₂)₂PbI₃]薄膜进行了成像。

2）这些表征图片揭示了具有锐利晶界和连贯的钙钛矿/ PbI₂界面的高度有序的原子排列，令人印象深刻的是，在晶体中没有观察到长程无序性。

3）研究人员还发现，电子束诱导的钙钛矿降解导致甲脒[CH(NH₂)₂]离子的初始损失，留下了部分未填充的钙钛矿晶格，这解释了这些材料与众不同的再生特性。还观察到排成一列的点缺陷和攀移位错。

本文研究结果为工业中重要的卤化物钙钛矿提供了原子级别的理解。

参考文献：

Mathias Uller Rothmann, et al. Atomic-scale microstructure of metal halide perovskite. Science, 2020.

DOI：10.1126/science.abb5940

https://science.sciencemag.org/content/370/6516/eabb5940