混合陽離子和混合鹵素的鉛鹵化物鈣鈦礦具有光伏應用前景,許多重要的鉛基鈣鈦礦都是由Cs、Pb、I、Br元素組成。但是人們對于Br對碘含量較高的鈣鈦礦結構的穩定性影響并不清楚。
有鑒于此,佐治亞理工學院Juan-Pablo Correa-Baena等研究目前常見的Cs0.17FA0.83PbI3 鈣鈦礦相變和溫度之間關系隨著碘替代為溴的變化。
本文要點
(1)
通過對結構表征、熒光成像、XPS等表征技術,以及第一性原理計算,發現Br能夠降低晶相穩定性,改變相變產物。研究結果顯示,Br能夠在暴露高溫時產生空位,導致不可能的相變形成PbI2。當不含Br的鈣鈦礦材料相變得到4H-FAPbI3等六方晶相。
(2)
這項工作說明添加Br對于鈣鈦礦晶體熱力學穩定性的重要作用,有助于理解混合陽離子和混合鹵素鈣鈦礦體系的復雜相變過程以及二次相變。
參考文獻
Diana K. LaFollette, Juanita Hidalgo, Omar Allam, Jonghee Yang, Austin Shoemaker, Ruipeng Li, Barry Lai, Benjamin Lawrie, Sergei Kalinin, Carlo A. R. Perini, Mahshid Ahmadi, Seung Soon Jang, and Juan-Pablo Correa-Baena*, Bromine Incorporation Affects Phase Transformations and Thermal Stability of Lead Halide Perovskites, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c04508
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04508