Advanced Energy Materials: FAPbI3 的准外延生长

发布者:戴世杰发布时间:2020-10-15浏览次数:1301

二维钙钛矿模板准外延生长调控FAPbI3钙钛矿α相的结晶过程与取向。采用具有 (200) 晶面取向的二维 (BA)2PbI4钙钛矿层作为生长模板,通过准外延生长的方法实现FAPbI3钙钛矿结晶的优化并调节晶面择优取向。预先旋涂的二维钙钛矿可作为FAPbI3成核位点及准外延生长的模板,触发α-FAPbI3钙钛矿的形成。结晶时[PbI6]4-八面体在二维模板上组装,使FAPbI3继承二维钙钛矿平面外取向,实现从底部到顶部高度 (100) 晶面面外取向的FAPbI3钙钛矿。在最佳浓度0.5 M下,二维钙钛矿由于BA+ 阳离子从模板中挤出而逐渐消失,从而保证了底部的电荷传输。通过2D钙钛矿对制备过程生长调控,FAPbI3薄膜结晶质量显著改善、非辐射复合受抑制,器件效率从23.06%提高到24.78%。优化器件在储存1500小时后保留90%初始效率,最大功率点连续运行1000小时后保留70%以上初始效率。这种模板准外延生长策略提供了一种便捷、稳定的方法来实现具有良好底部界面的高度取向的α-FAPbI3,它有效结合了二维钙钛矿中的高取向性、稳定性与三维钙钛矿中的高效率。