北京
主要内容
二甲基胺阳离子（DMA⁺）常被用作添加剂，用于调控CsPbI₃钙钛矿薄膜的结晶过程并稳定其相结构。但目前，对于DMA⁺与其他有机阳离子在无机CsPbI₃钙钛矿体系中，对结晶行为和薄膜质量的影响，尚缺乏系统性对比研究。
中国科学院大连化学物理研究所刘生忠研究员与陕西师范大学赵婉亘副研究员发挥各自优势，携手带领团队开展相关探索。团队选用一系列具有不同碳链长度、支链结构和氨基数量的有机阳离子碘化物，成功制备出纯无机CsPbI₃钙钛矿薄膜。
研究结果显示，引入比Cs⁺更大的阳离子能降低形成黑色钙钛矿相所需的相变温度，而增加支链或氨基数量则会提高相变温度。团队还系统探究了不同有机阳离子的反应过程，明确了它们在调控结晶过程中的作用。
在所有测试阳离子中，DMA⁺表现优异。因其产生的晶格应变最小，所制得的薄膜质量和稳定性最佳。最终，采用含DMA⁺的薄膜组装的电池，实现了21.45%的高光电转换效率（PCE）、1.268 V的开路电压（Voc）以及0.462 V的开路电压损耗。这些成果为有机阳离子优化无机钙钛矿薄膜结晶和性能提供了重要参考。
文献信息
ImpactofOrganicCationMatricesonCrystallizationRegulationandPhotovoltaicPerformanceofCsPbI3ThinFilms
XingpeiWei,ShuwanZai,ShuoLi,FeiYang,YihanLei,MinYang,NingyiYuan,JianningDing,KuiZhao,Shengzhong(Frank)Liu,WangenZhao
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202505290
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