JACS：异丙醇在钙钛矿界面钝化中的作用

纳米技术

2021-05-01

对于卤化物钙钛矿光伏器件，人们发现界面后处理技术能够有效改善器件的稳定性和光电性能，但是目前对于在界面上如何进行结构上重组的过程仍缺乏理解，有鉴于此，韩国成均馆大学Jin-Wook Lee、劳伦斯伯克利国家实验室Carolin M. Sutter-Fella、加州大学洛杉矶分校杨阳等报道从微观角度，使用对界面表征非常敏感的技术在较高的分辨率条件中对钙钛矿界面结构重组的机理过程进行研究。发现当使用实验中普遍使用的异丙醇处理，界面上重构将导致在顶部形成含较多PbI₂组分的结构。作者对这种界面重构过程中的热力学、能量变化过程进行深入研究，发现异丙醇分子影响了有机铵盐分子在界面上的吸附，因此改善缺陷钝化效果。

本文要点：

（1）

 目前人们发现在钙钛矿界面上进行异丙醇后处理能够促进光伏性能，目前人们对异丙醇在毫秒尺度和较高的旋转过程（>4000 rpm），如何影响钙钛矿电池的性能仍不理解。发现异丙醇处理能够改善薄膜的晶化效果、改善载流子迁移率、形貌、器件性能，但是同时发现其降低器件的稳定性。同时异丙醇在后处理过程中非常重要，因为常见的界面钝化试剂（苯乙基碘化铵、辛基碘化铵）通常在极性更弱的溶剂中（氯仿）溶解性较差。

（2）

通过相关实验，验证了通过异丙醇能够导致钙钛矿薄膜界面上发生重构，这种界面重构现象产生非常显著的变化。

参考文献

Shaun Tan, Tianyi Huang, Ilhan Yavuz, Rui Wang, Marc H. Weber, Yepin Zhao, Maged Abdelsamie, Michael E. Liao, Hao-Cheng Wang, Kenny Huynh, Kung-Hwa Wei, Jingjing Xue, Finn Babbe, Mark S. Goorsky, Jin-Wook Lee*, Carolin M. Sutter-Fella*, and Yang Yang*, Surface Reconstruction of Halide Perovskites During Post-treatment, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c00757

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00757