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Kong, J., Shin, Y., R?hr, J.A. et al. CO2 doping of organic interlayers for perovskite solar cells. Nature 594, 51–56 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03518-y
該文章報道了一種快速且可重復的鈣鈦礦摻雜方法,該方法是在紫外光下用 CO2 摻雜 spiro-OMeTAD:LiTFSI 溶液。 CO2 從光激發(fā)的 spiro-OMeTAD 獲得電子,迅速促進其 p 型摻雜并形成碳酸鹽沉淀。經(jīng)過 CO2 處理的有機中間層電導率比原始薄膜高約 100 倍,同時無需任何后續(xù)處理即可實現(xiàn)穩(wěn)定、高效的鈣鈦礦太陽能電池, 在這篇文章中TOF-SIMS用于表征CO2處理前后spiro-OMeTAD:LiTFSI 薄膜表面元素分布及深度剖析。
spiro-OMeTAD:LiTFSI 薄膜表面鋰元素Mapping,圖中綠點代表鋰離子。(a)鋰離子密度高,在spiro-OMeTAD:LiTFSI薄膜中形成團簇。 (b)CO2 處理的spiro-OMeTAD:LiTFSI 薄膜中幾乎沒有Li 離子,因為Li2CO3 沉淀物(摻雜副產(chǎn)物)在薄膜制造之前被過濾掉了。
各種工藝處理后spiro-OMeTAD:LiTFSI 薄膜的TOF-SIMS深度剖析結(jié)果
Lin, W., Chang, H., Abbasi, K., Shyue, J., & Burda, C. (2017). 3D In Situ ToF‐SIMS Imaging of Perovskite Films under Controlled Humidity Environmental Conditions. Advanced Materials Interfaces, 4(2), n/a-n/a. https://doi.org/10.1002/admi.201600673
在這篇文獻,使用氧化氘(D2O)代替H2O作為濕度源,監(jiān)測了CH3NH3PbI3的降解過程,并采用飛行時間二次離子質(zhì)譜(ToF-SIMS)和氬離子團簇束逐層原位濺射技術,研究了CH3NH3PbI3鈣鈦礦的降解過程,最終證明了CH3NH3PbI3鈣鈦礦最終將通過CH3NH2的緩慢浸出和蒸發(fā)過程在高濕度下不可逆地降解。分別對放置不同天數(shù)的鈣鈦礦樣品表面進行了TOF-SIMS分析,隨著暴露天數(shù)的增加,橫坐標30-35的譜峰發(fā)生了明顯的變化:與m/z 32處的原始峰相比,m/z 33、34和35處的峰強度顯著增加(插圖)。對于5、12和30天齡的樣品,在m/z32–35之間未發(fā)現(xiàn)峰值,表明甲胺的損失。
更多文獻鏈接
Perovskite solar cells with atomically coherent interlayers on SnO2 electrodes. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03964-8
Pseudo-halide anion engineering for α-FAPbI3 perovskite solar cells. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03406-5