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卤化物钙钛矿的单双向离子迁移

Emerging Irreversible and Reversible Ion Migrations in Perovskites

作     者:李睿 刘欢 焦忆楠 秦胜建 孟婕 宋佳钰 闫融融 苏航 陈恒彬 尚子璇 赵晋津 Rui Li;Huan Liu;Yinan Jiao;Shengjian Qin;Jie Meng;Jiayu Song;Rongrong Yan;Hang Su;Hengbin Chen;Zixuan Shang;Jinjin Zhao

作者机构:河北师范大学化学与材料科学学院河北省能量转换材料与器件技术创新中心河北省无机纳米材料重点实验室薄膜太阳能电池材料与器件河北省工程研究中心石家庄050024 石家庄铁道大学材料科学与工程学院石家庄050043 

出 版 物:《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期:2024年第40卷第11期

页      面:19-20页

核心收录:

学科分类:081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基  金:国家自然科学基金(U2130128) 河北省自然科学基金-燕赵青年科学家专项(B2023205040) 京津冀基础研究合作专项(H2022205047,22JCZXJC00060,E3B33911DF) 中央引导地方科技发展资金(216Z4302G) 河北省市场监管局科技计划(2023ZC03) 河北省创新能力提升计划(22567604H) 河北师范大学博士科研启动基金(L2023B18) 

主  题:卤化物钙钛矿 太阳能电池 离子迁移 单向不可逆离子迁移 双向可逆离子迁移 

摘      要:卤化物钙钛矿材料以其卓越的可见光吸收、光电转换特性、可调的能级结构以及低能耗等特点,展示了在薄膜太阳能电池、发光显示和生物医药领域广泛应用的潜力。然而,钙钛矿中复杂的离子迁移过程是导致器件能量转换效率低和稳定性差的关键因素,从而限制了其商业化进程。近年来,科学家们对钙钛矿中离子迁移条件和抑制离子迁移的方法进行了广泛的研究。本文从能量势垒角度创新性地探讨离子迁移问题,全面综述了钙钛矿材料中不可逆的单向离子迁移和可逆的双向离子迁移的基本概念和形成机制。随后,分析了不可逆的单向离子迁移导致钙钛矿降解的机理。进一步解析了在外加力、电场、光场和热场等外场作用下的双向可逆离子迁移现象,并探讨了调控离子迁移的策略。最后,从能级的角度揭示了不同元素的离子迁移作用,并利用有效调控离子迁移的方式优化钙钛矿器件的光电转换性能,以促进其商业化应用。

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