文档介绍：Crystalstructure狭义的钙钛矿是指矿物CaTiO3本身,广义的钙钛矿则指具有钙钛矿结构类型的ABX3型化合物。Pb离子与I离子形成正八面体对称结构,Pb离子位于八面体中心,A离子分布在八面体组成的中心形成立方体。钙钛矿结构最重要的特征就是半径相差悬殊旳离子可以稳定共存于同一结构中。Tolerancefactort材料能否形成稳定的钙钛矿结构可以通过容忍因子t进行初步判断分别为正八面体结构中阳离子A和X的有效离子半径为阴离子B的有效离子半径一般来说,若要形成稳定的钙钛矿结构,-。Thermalstability改变钙钛矿阳离子A,材料的热稳定性会发生改变,若用无机阳离子替换有机阳离子,会使得钙钛矿的热稳定性进一步提升。铯离子是目前在钙钛矿结构(ABX3)使用最广泛的无机阳离子。只有在温度达到634K后,正交晶系才能转化为立方结构的钙钛矿(Rb同上)。全无机的钙钛矿材料比无机-有机杂化钙钛矿材料能承受更高的温度。ThestructuresofCsPbI3 atroomtemperature(a)andat T=634 K(c).(b)iodinesurroundingsofalkalineandPb2+ ,Park等用HN=CH(NH3)+替代CH3NH3+,和分别用FAPbI3和MAPbI3做吸光层制备器件,显示在基于HN=CH(NH3)+器件在经过10次测试之后仍然相信稳定,基于CH3NH3+器件则效率明显降低。因此采用具有较好热稳定性的FA类钙钛矿材料对于电池的长程稳定性是非常有利的。含有FA的钙钛矿比含有MA的钙钛矿分解温度高50℃以上。(a)SchematicillustrationofinsituformationofFAPbI3 byinsitudippingreactionofPbI2 andFAIontheTiO2 surface.(b)HRTEMimageoftheFAPbI3 continuouslycoveredonthemesoporousTiO2 film.(c,d)Surfaceandcross-sectionSEMimagesofFAPbI3/TiO2 filmThermalstabilityHumiditystabilityCH3NH3PbI3在水分子存在下的分解步骤最终产物为PbI2和I2H2O,O2,紫外光也是钙钛矿分解重要影响因素。HI的消耗加速了整个反应的进行。Top-viewscanningelectronmicroscopy(SEM)imagesofCH3NH3PbI3atdifferenthumiditiesHumiditystabilityPhotocurrentdensity-photovoltage(J-V)curvesofthePSCsPhotovoltaicparametersoftheCH3NH3PbI3PSCs刘超等对于全空气环境中,外界湿度与钙钛矿膜形貌、电池效率之间关系展开研究,发现高湿度容易造成钙钛矿吸收层的覆盖率降低以及结晶性变差。湿度增加时,CH3NH3PbI3的结晶性变差,薄膜缺陷较多,容易形成电子复合。Humiditystability改进:Karunadasa等用C6H5(CH2)2NH3+(PEA)部分取代CH3NH3+得到,用(PEA)2(CH3NH3)2[Pb3I10]作吸光层的器件。突破:将(PEA)2(CH3NH3)2[Pb3I10]和CH3NH3PbI3材料旋涂,得到的膜暴露在湿度约52%的空气中,发现CH3NH3PbI3经过大约4-5d降解产生PbI2,而(PEA)2(CH3NH3)2[Pb3I10]经过46d,基本没有降解。XRD图中的特征峰基本没有变动。说明二维钙钛矿结构(PEA)2(CH3NH3)2[Pb3I10]比三维钙钛矿结构的CH3NH3PbI3对湿度的稳定性更好。Humiditystability改进:Bein等用CH3NH3+部分取代FA在较低温度下制备α型FAPbI3。突破:半径较小的MA离子是FA离子偶极矩的10倍,较强的偶极矩则可以增加晶体结构的库仑作用力。通过在FAPbI3引入MA并不能克服由此带来的热稳定性或湿度稳定性问题。Humiditystability无光敏性光敏性Humiditystability改进:Park等在FAPbI3中掺入了10%的Cs+。突破:光电转换得到了提升,器件湿度稳定性得到了提高。