研究目的
研究利用聚苯乙烯(PS)控制有机铅卤钙钛矿单晶的成核与生长,以提高器件稳定性和性能。
研究成果
研究表明,聚苯乙烯能有效控制MAPbI3钙钛矿单晶的成核与生长,从而提升器件性能与稳定性。PS-MAPbI3晶体展现出更强的光电流、更低的离子迁移率,以及更优的热稳定性和环境稳定性,使其在光电器件应用中极具前景。
研究不足
该研究聚焦于PS对MAPbI3单晶的影响,未探究其他聚合物或钙钛矿组分。长期稳定性测试在特定条件(40-45%相对湿度和0.1倍太阳光照)下进行,可能无法代表所有运行环境。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过改变前驱体溶液中聚苯乙烯(PS)的浓度,利用PS调控MAPbI3钙钛矿单晶的成核与生长过程,并监测结晶过程以探究PS对晶体质量和性能的影响。
2:样本选择与数据来源:
采用合成的碘化甲脒(MAI)与碘化铅(PbI2)在γ-丁内酯(GBL)溶剂中生长钙钛矿单晶。
3:实验设备与材料清单:
设备包括布鲁克500 MHz核磁共振波谱仪(NMR)、珀金埃尔默Lambda 750紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、TGA Q500热分析仪、布鲁克Tensor 27傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、堀场HR800拉曼光谱仪、帕纳科EmpyreanX射线衍射仪(XRD)以及飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)用于深度剖析;材料包括MAI、PbI2、GBL和PS。
4:GBL和PS。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过反温度结晶法在115°C下生长不同PS浓度的钙钛矿单晶,并对其结构、光学及电学性能进行表征。
5:数据分析方法:
采用XRD分析晶体结构,TOF-SIMS进行成分深度剖析,TGA评估热稳定性,电学测试评估器件性能。
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Perkin Elmer Lambda 750 spectrophotometer
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Recording UV-Visible absorption spectra
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Bruker Tensor 27
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TOF-SIMS 5
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ION-ToF GmbH
Analyzing depth profiles of the as-grown single crystals
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