Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി. നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രൗസറിന്റെ പതിപ്പിന് പരിമിതമായ CSS പിന്തുണ മാത്രമേ ഉള്ളൂ. മികച്ച ഫലങ്ങൾക്കായി, നിങ്ങളുടെ ബ്രൗസറിന്റെ പുതിയ പതിപ്പ് ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർനെറ്റ് എക്സ്പ്ലോററിൽ അനുയോജ്യതാ മോഡ് ഓഫാക്കുക). അതേസമയം, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, സ്റ്റൈലിംഗോ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റോ ഇല്ലാതെ ഞങ്ങൾ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ലെഡ് ട്രയോഡൈഡ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഡിഫെക്റ്റ് പാസിവേഷൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു, എന്നാൽ α-ഫേസ് സ്ഥിരതയിൽ വിവിധ വൈകല്യങ്ങളുടെ സ്വാധീനം വ്യക്തമല്ല; ഇവിടെ, സാന്ദ്രത പ്രവർത്തന സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച്, ഫോർമാമിഡിൻ ലെഡ് ട്രയോഡൈഡ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ α-ഫേസിൽ നിന്ന് δ-ഫേസിലേക്കുള്ള ഡീഗ്രഡേഷൻ പാത ഞങ്ങൾ ആദ്യമായി തിരിച്ചറിയുകയും ഫേസ് ട്രാൻസിഷൻ എനർജി ബാരിയറിൽ വിവിധ വൈകല്യങ്ങളുടെ പ്രഭാവം പഠിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. α-δ ഫേസ് ട്രാൻസിഷനുള്ള ഊർജ്ജ തടസ്സം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ രൂപീകരണ ഊർജ്ജം ഉള്ളതിനാൽ അയോഡിൻ ഒഴിവുകൾ ഡീഗ്രഡേഷന് കാരണമാകുമെന്ന് സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നു. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്ത ലെഡ് ഓക്‌സലേറ്റിന്റെ ഒരു സാന്ദ്രമായ പാളി അവതരിപ്പിക്കുന്നത് α-ഫേസിന്റെ വിഘടനത്തെ ഗണ്യമായി തടയുന്നു, അയോഡിൻറെ മൈഗ്രേഷനും ബാഷ്പീകരണവും തടയുന്നു. കൂടാതെ, ഈ തന്ത്രം ഇന്റർഫേഷ്യൽ നോൺ-റേഡിയേറ്റീവ് റീകോമ്പിനേഷനെ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും സോളാർ സെൽ കാര്യക്ഷമത 25.39% ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (സർട്ടിഫൈഡ് 24.92%). സിമുലേറ്റഡ് 1.5 G എയർ മാസ് റേഡിയേഷനിൽ പരമാവധി പവറിൽ 550 മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിച്ചതിനുശേഷവും പായ്ക്ക് ചെയ്യാത്ത ഉപകരണത്തിന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ 92% കാര്യക്ഷമത നിലനിർത്താൻ കഴിയും.
പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ (PSCs) പവർ കൺവേർഷൻ കാര്യക്ഷമത (PCE) 26%1 എന്ന സർട്ടിഫൈഡ് റെക്കോർഡ് ഉയരത്തിലെത്തി. 2015 മുതൽ, ആധുനിക PSCs ഫോർമാമിഡിൻ ട്രയോഡൈഡ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിനെ (FAPbI3) പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പാളിയായി ഇഷ്ടപ്പെടുന്നു, കാരണം അതിന്റെ മികച്ച താപ സ്ഥിരതയും ഷോക്ക്‌ലി-കീസർ പരിധിയായ 2,3,4 ന് സമീപമുള്ള പ്രിഫറൻഷ്യൽ ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പും കാരണം. നിർഭാഗ്യവശാൽ, FAPbI3 ഫിലിമുകൾ താപവൈദ്യുതപരമായി മുറിയിലെ താപനിലയിൽ ഒരു കറുത്ത α ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് മഞ്ഞ നോൺ-പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് δ ഘട്ടത്തിലേക്ക് ഒരു ഘട്ടം പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു5,6. ഡെൽറ്റ ഘട്ടത്തിന്റെ രൂപീകരണം തടയാൻ, വിവിധ സങ്കീർണ്ണമായ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് കോമ്പോസിഷനുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഈ പ്രശ്നം മറികടക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ തന്ത്രം FAPbI3 നെ മീഥൈൽ അമോണിയം (MA+), സീസിയം (Cs+), ബ്രോമൈഡ് (Br-) അയോണുകൾ എന്നിവയുടെ സംയോജനവുമായി 7,8,9 കലർത്തുക എന്നതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈബ്രിഡ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പ് വിശാലമാക്കലും ഫോട്ടോഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഫേസ് സെപ്പറേഷനും അനുഭവിക്കുന്നു, ഇത് ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പിഎസ്‌സികളുടെ പ്രകടനത്തെയും പ്രവർത്തന സ്ഥിരതയെയും ബാധിക്കുന്നു10,11,12.
ഡോപ്പിംഗ് ഇല്ലാതെ ശുദ്ധമായ ഒറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ FAPbI3 അതിന്റെ മികച്ച ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റിയും കുറഞ്ഞ വൈകല്യങ്ങളും കാരണം മികച്ച സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നുവെന്ന് സമീപകാല പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. അതിനാൽ, ബൾക്ക് FAPbI3 യുടെ ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് വൈകല്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നത് കാര്യക്ഷമവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ PSC-കൾ നേടുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന തന്ത്രമാണ്2,15. എന്നിരുന്നാലും, FAPbI3 PSC യുടെ പ്രവർത്തന സമയത്ത്, അഭികാമ്യമല്ലാത്ത മഞ്ഞ ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള നോൺ-പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് δ ഘട്ടത്തിലേക്കുള്ള ഡീഗ്രഡേഷൻ ഇപ്പോഴും സംഭവിക്കാം16. നിരവധി വികലമായ പ്രദേശങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം കാരണം വെള്ളം, ചൂട്, വെളിച്ചം എന്നിവയ്ക്ക് കൂടുതൽ സാധ്യതയുള്ള പ്രതലങ്ങളിലും ധാന്യ അതിരുകളിലുമാണ് സാധാരണയായി പ്രക്രിയ ആരംഭിക്കുന്നത്17. അതിനാൽ, FAPbI318 ന്റെ കറുത്ത ഘട്ടം സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉപരിതല/ധാന്യ നിഷ്ക്രിയത്വം ആവശ്യമാണ്. ലോ-ഡൈമൻഷണൽ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ, ആസിഡ്-ബേസ് ലൂയിസ് തന്മാത്രകൾ, അമോണിയം ഹാലൈഡ് ലവണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ആമുഖം ഉൾപ്പെടെയുള്ള നിരവധി വൈകല്യ നിഷ്ക്രിയ തന്ത്രങ്ങൾ ഫോർമാമിഡിൻ PSC-കളിൽ വലിയ പുരോഗതി കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ട്19,20,21,22. ഇന്നുവരെ, മിക്കവാറും എല്ലാ പഠനങ്ങളും സോളാർ സെല്ലുകളിലെ കാരിയർ റീകോമ്പിനേഷൻ, ഡിഫ്യൂഷൻ നീളം, ബാൻഡ് ഘടന തുടങ്ങിയ ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഗുണങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ വിവിധ വൈകല്യങ്ങളുടെ പങ്കിനെക്കുറിച്ച് ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, വിവിധ വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപീകരണ ഊർജ്ജങ്ങളും ട്രാപ്പിംഗ് ഊർജ്ജ നിലകളും സൈദ്ധാന്തികമായി പ്രവചിക്കാൻ സാന്ദ്രത പ്രവർത്തന സിദ്ധാന്തം (DFT) ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പ്രായോഗിക പാസിവേഷൻ രൂപകൽപ്പനയെ നയിക്കാൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. വൈകല്യങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയുമ്പോൾ, ഉപകരണത്തിന്റെ സ്ഥിരത സാധാരണയായി മെച്ചപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഫോർമാമിഡിൻ പിഎസ്‌സികളിൽ, ഫേസ് സ്ഥിരതയിലും ഫോട്ടോഇലക്‌ട്രിക് ഗുണങ്ങളിലും വിവിധ വൈകല്യങ്ങളുടെ സ്വാധീനത്തിന്റെ സംവിധാനങ്ങൾ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കണം. നമ്മുടെ അറിവിൽ, വൈകല്യങ്ങൾ ക്യൂബിക് ഷഡ്ഭുജ (α-δ) ഘട്ട പരിവർത്തനത്തെ എങ്ങനെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചും α-FAPbI3 പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ ഫേസ് സ്ഥിരതയിൽ ഉപരിതല പാസിവേഷന്റെ പങ്കിനെക്കുറിച്ചുമുള്ള അടിസ്ഥാന ധാരണ ഇപ്പോഴും മോശമായി മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ഇവിടെ, FAPbI3 പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ കറുത്ത α-ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് മഞ്ഞ δ-ഘട്ടത്തിലേക്കുള്ള ഡീഗ്രഡേഷൻ പാതയും DFT വഴി α-to-δ-ഘട്ട പരിവർത്തനത്തിന്റെ ഊർജ്ജ തടസ്സത്തിൽ വിവിധ വൈകല്യങ്ങളുടെ സ്വാധീനവും ഞങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. ഫിലിം നിർമ്മാണത്തിലും ഉപകരണ പ്രവർത്തനത്തിലും എളുപ്പത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന I ഒഴിവുകൾ, α-δ ഘട്ട പരിവർത്തനത്തിന് തുടക്കമിടാൻ ഏറ്റവും സാധ്യതയുള്ളതായി പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, ഒരു ഇൻ-സിറ്റു പ്രതികരണത്തിലൂടെ FAPbI3 ന് മുകളിൽ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്തതും രാസപരമായി സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ലെഡ് ഓക്‌സലേറ്റിന്റെ (PbC2O4) ഒരു സാന്ദ്രമായ പാളി ഞങ്ങൾ അവതരിപ്പിച്ചു. ലെഡ് ഓക്‌സലേറ്റ് ഉപരിതലം (LOS) I ഒഴിവുകളുടെ രൂപീകരണം തടയുകയും ചൂട്, വെളിച്ചം, വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങൾ എന്നിവയാൽ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ I അയോണുകളുടെ മൈഗ്രേഷൻ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന LOS ഇന്റർഫേഷ്യൽ നോൺ-റേഡിയേറ്റീവ് റീകോമ്പിനേഷൻ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും FAPbI3 PSC കാര്യക്ഷമത 25.39% ആയി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു (24.92% സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു). 1.5 G വികിരണത്തിന്റെ സിമുലേറ്റഡ് എയർ മാസ് (AM) ഉപയോഗിച്ച് 550 മണിക്കൂറിലധികം പരമാവധി പവർ പോയിന്റിൽ (MPP) പ്രവർത്തിച്ചതിന് ശേഷം, പായ്ക്ക് ചെയ്യാത്ത LOS ഉപകരണം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ കാര്യക്ഷമതയുടെ 92% നിലനിർത്തി.
α ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് δ ഘട്ടത്തിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനത്തിലേക്കുള്ള FAPbI3 പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ വിഘടന പാത കണ്ടെത്താൻ ഞങ്ങൾ ആദ്യം ab initio കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തി. വിശദമായ ഒരു ഘട്ട പരിവർത്തന പ്രക്രിയയിലൂടെ, FAPbI3 യുടെ ക്യൂബിക് α-ഘട്ടത്തിലുള്ള ഒരു ത്രിമാന കോർണർ-ഷെയറിംഗ് [PbI6] ഒക്ടാഹെഡ്രോണിൽ നിന്ന് FAPbI3 യുടെ ഷഡ്ഭുജ δ-ഘട്ടത്തിലെ ഒരു ഏകമാന എഡ്ജ്-ഷെയറിംഗ് [PbI6] ഒക്ടാഹെഡ്രോണിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനം കൈവരിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. ബ്രേക്കിംഗ് 9. ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ (Int-1) Pb-I ഒരു ബോണ്ട് ഉണ്ടാക്കുന്നു, ചിത്രം 1a-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ അതിന്റെ ഊർജ്ജ തടസ്സം 0.62 eV/സെല്ലിൽ എത്തുന്നു. ഒക്ടാഹെഡ്രോൺ [0\(\bar{1}\)1] ദിശയിലേക്ക് മാറ്റുമ്പോൾ, ഷഡ്ഭുജ ഷോർട്ട് ചെയിൻ 1×1 മുതൽ 1×3, 1×4 വരെ വികസിക്കുകയും ഒടുവിൽ δ ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മുഴുവൻ പാതയുടെയും ഓറിയന്റേഷൻ അനുപാതം (011)α//(001)δ + [100]α//[100]δ ആണ്. ഊർജ്ജ വിതരണ ഡയഗ്രാമിൽ നിന്ന്, തുടർന്നുള്ള ഘട്ടങ്ങളിൽ FAPbI3 യുടെ δ ഘട്ടത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയേഷനുശേഷം, ഊർജ്ജ തടസ്സം α ഘട്ട സംക്രമണത്തേക്കാൾ കുറവാണെന്ന് കണ്ടെത്താൻ കഴിയും, അതായത് ഘട്ടം സംക്രമണം ത്വരിതപ്പെടുത്തപ്പെടും. വ്യക്തമായും, α-ഘട്ട ഡീഗ്രഡേഷൻ അടിച്ചമർത്തണമെങ്കിൽ ഘട്ടം സംക്രമണം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള ആദ്യ ഘട്ടം നിർണായകമാണ്.
ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട് ഒരു ഫേസ് ട്രാൻസ്ഫോർമേഷൻ പ്രക്രിയ - കറുത്ത FAPbI3 ഫേസ് (α-ഫേസ്), ആദ്യ Pb-I ബോണ്ട് ക്ലീവേജ് (Int-1), കൂടുതൽ Pb-I ബോണ്ട് ക്ലീവേജ് (Int-2, Int -3, Int -4), മഞ്ഞ ഫേസ് FAPbI3 (ഡെൽറ്റ ഫേസ്). b വിവിധ ആന്തരിക പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി FAPbI3 യുടെ α മുതൽ δ വരെയുള്ള ഫേസ് പരിവർത്തനത്തിലേക്കുള്ള ഊർജ്ജ തടസ്സങ്ങൾ. ഡോട്ടഡ് ലൈൻ ഒരു ആദർശ ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഊർജ്ജ തടസ്സം കാണിക്കുന്നു (0.62 eV). c ലെഡ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പ്രാഥമിക പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങൾ രൂപപ്പെടുന്നതിന്റെ ഊർജ്ജം. അബ്‌സിസ്സ അക്ഷം α-δ ഫേസ് സംക്രമണത്തിന്റെ ഊർജ്ജ തടസ്സമാണ്, ഓർഡിനേറ്റ് അക്ഷം വൈകല്യ രൂപീകരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജമാണ്. ചാരനിറം, മഞ്ഞ, പച്ച നിറങ്ങളിൽ ഷേഡുള്ള ഭാഗങ്ങൾ യഥാക്രമം ടൈപ്പ് I (താഴ്ന്ന EB-ഉയർന്ന FE), ടൈപ്പ് II (ഉയർന്ന FE), ടൈപ്പ് III (താഴ്ന്ന EB-കുറഞ്ഞ FE) എന്നിവയാണ്. d നിയന്ത്രണത്തിൽ FAPbI3 യുടെ VI, LOS വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജം. നിയന്ത്രണത്തിലെ അയോൺ മൈഗ്രേഷനും FAPbI3 ന്റെ LOS-നും ഉള്ള e I തടസ്സം. f – gf കൺട്രോളിലെ I അയോണുകളുടെയും (ഓറഞ്ച് ഗോളങ്ങളുടെയും) gLOS FAPbI3 (ചാരനിറം, ലെഡ്; വയലറ്റ് (ഓറഞ്ച്), അയഡിൻ (മൊബൈൽ അയഡിൻ)) യുടെയും മൈഗ്രേഷന്റെ സ്കീമാറ്റിക് പ്രാതിനിധ്യം (ഇടത്: മുകളിലെ കാഴ്ച; വലത്: ക്രോസ് സെക്ഷൻ, തവിട്ട്); കാർബൺ; ഇളം നീല - നൈട്രജൻ; ചുവപ്പ് - ഓക്സിജൻ; ഇളം പിങ്ക് - ഹൈഡ്രജൻ). സോഴ്‌സ് ഡാറ്റ സോഴ്‌സ് ഡാറ്റ ഫയലുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് നൽകിയിരിക്കുന്നത്.
തുടർന്ന് ഞങ്ങൾ വിവിധ ആന്തരിക പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങളുടെ (PbFA, IFA, PbI, IPb ആന്റിസൈറ്റ് ഒക്യുപ്പൻസി; Pbi, II ഇന്റർസ്റ്റീഷ്യൽ ആറ്റങ്ങൾ; VI, VFA, VPb ഒഴിവുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ) സ്വാധീനം വ്യവസ്ഥാപിതമായി പഠിച്ചു. ആറ്റോമിക്, എനർജി ലെവൽ ഫേസ് ഡീഗ്രേഡേഷന് കാരണമാകുന്നവ ചിത്രം 1b യിലും സപ്ലിമെന്ററി പട്ടിക 1 ലും കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, എല്ലാ വൈകല്യങ്ങളും α-δ ഫേസ് ട്രാൻസിഷന്റെ ഊർജ്ജ തടസ്സം കുറയ്ക്കുന്നില്ല (ചിത്രം 1b). കുറഞ്ഞ രൂപീകരണ ഊർജ്ജവും കുറഞ്ഞ α-δ ഫേസ് ട്രാൻസിഷൻ എനർജി തടസ്സങ്ങളുമുള്ള വൈകല്യങ്ങൾ ഘട്ടം സ്ഥിരതയ്ക്ക് ഹാനികരമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു. മുമ്പ് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതുപോലെ, ഫോർമാമിഡിൻ PSC27 ന് ലെഡ്-സമ്പന്നമായ പ്രതലങ്ങൾ സാധാരണയായി ഫലപ്രദമാണെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, ലെഡ്-സമ്പന്നമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ PbI2-അവസാനിപ്പിച്ച (100) പ്രതലത്തിൽ ഞങ്ങൾ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഉപരിതല ആന്തരിക പോയിന്റ് വൈകല്യങ്ങളുടെ വൈകല്യ രൂപീകരണ ഊർജ്ജം ചിത്രം 1c യിലും സപ്ലിമെന്ററി പട്ടിക 1 ലും കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഊർജ്ജ തടസ്സം (EB), ഘട്ടം സംക്രമണ രൂപീകരണ ഊർജ്ജം (FE) എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഈ വൈകല്യങ്ങളെ മൂന്ന് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ടൈപ്പ് I (കുറഞ്ഞ EB-ഉയർന്ന FE): IPb, VFA, VPb എന്നിവ ഫേസ് ട്രാൻസിഷനിലേക്കുള്ള ഊർജ്ജ തടസ്സം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അവയ്ക്ക് ഉയർന്ന രൂപീകരണ ഊർജ്ജമുണ്ട്. അതിനാൽ, ഈ തരത്തിലുള്ള വൈകല്യങ്ങൾ അപൂർവ്വമായി രൂപപ്പെടുന്നതിനാൽ ഫേസ് ട്രാൻസിഷനുകളിൽ പരിമിതമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുമെന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു. ടൈപ്പ് II (ഉയർന്ന EB): മെച്ചപ്പെട്ട α-δ ഫേസ് ട്രാൻസിഷൻ എനർജി ബാരിയർ കാരണം, ആന്റി-സൈറ്റ് വൈകല്യങ്ങളായ PbI, IFA, PbFA എന്നിവ α-FAPbI3 പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ ഫേസ് സ്ഥിരതയെ നശിപ്പിക്കുന്നില്ല. ടൈപ്പ് III (കുറഞ്ഞ EB-കുറഞ്ഞ FE): താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ രൂപീകരണ ഊർജ്ജമുള്ള VI, Ii, Pbi വൈകല്യങ്ങൾ ബ്ലാക്ക് ഫേസ് ഡീഗ്രഡേഷന് കാരണമാകും. പ്രത്യേകിച്ച് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ FE, EB VI എന്നിവ കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ തന്ത്രം I ഒഴിവുകൾ കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ് എന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു.
VI കുറയ്ക്കുന്നതിനായി, FAPbI3 ന്റെ ഉപരിതലം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി ഞങ്ങൾ PbC2O4 ന്റെ ഒരു സാന്ദ്രമായ പാളി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഫിനൈൽഎതൈലാമോണിയം അയഡൈഡ് (PEAI), n-octylammonium അയഡൈഡ് (OAI) തുടങ്ങിയ ഓർഗാനിക് ഹാലൈഡ് ഉപ്പ് പാസിവേറ്ററുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മൊബൈൽ ഹാലോജൻ അയോണുകൾ അടങ്ങിയിട്ടില്ലാത്ത PbC2O4 രാസപരമായി സ്ഥിരതയുള്ളതും വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്തതും ഉത്തേജനത്തിലൂടെ എളുപ്പത്തിൽ നിർജ്ജീവമാക്കുന്നതുമാണ്. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ ഉപരിതല ഈർപ്പത്തിന്റെയും വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെയും നല്ല സ്ഥിരത. വെള്ളത്തിൽ PbC2O4 ന്റെ ലയിക്കുന്ന കഴിവ് 0.00065 g/L മാത്രമാണ്, ഇത് PbSO428 നേക്കാൾ കുറവാണ്. ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, ഇൻ സിറ്റു റിയാക്ഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളിൽ LOS ന്റെ സാന്ദ്രവും ഏകീകൃതവുമായ പാളികൾ മൃദുവായി തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയും (താഴെ കാണുക). സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ FAPbI3 നും PbC2O4 നും ഇടയിലുള്ള ഇന്റർഫേഷ്യൽ ബോണ്ടിംഗിന്റെ DFT സിമുലേഷനുകൾ ഞങ്ങൾ നടത്തി. LOS കുത്തിവയ്പ്പിനു ശേഷമുള്ള വൈകല്യ രൂപീകരണ ഊർജ്ജം സപ്ലിമെന്ററി പട്ടിക 2 അവതരിപ്പിക്കുന്നു. LOS, VI വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപീകരണ ഊർജ്ജം 0.69–1.53 eV വർദ്ധിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല (ചിത്രം 1d), മൈഗ്രേഷൻ ഉപരിതലത്തിലും എക്സിറ്റ് ഉപരിതലത്തിലും I യുടെ സജീവമാക്കൽ ഊർജ്ജം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി (ചിത്രം 1e). ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ, I അയോണുകൾ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഉപരിതലത്തിലൂടെ മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നു, VI അയോണുകളെ 0.61 eV യുടെ ഊർജ്ജ തടസ്സമുള്ള ഒരു ലാറ്റിസ് സ്ഥാനത്ത് വിടുന്നു. LOS അവതരിപ്പിച്ചതിനുശേഷം, സ്റ്റെറിക് തടസ്സത്തിന്റെ പ്രഭാവം കാരണം, I അയോണുകളുടെ മൈഗ്രേഷനുള്ള ആക്ടിവേഷൻ ഊർജ്ജം. 1.28 eV ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് I അയോണുകളുടെ മൈഗ്രേഷൻ സമയത്ത്, VOC യിലെ ഊർജ്ജ തടസ്സവും നിയന്ത്രണ സാമ്പിളിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ് (ചിത്രം 1e). നിയന്ത്രണത്തിലും LOS FAPbI3 യിലും I അയോൺ മൈഗ്രേഷൻ പാതകളുടെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രമുകൾ യഥാക്രമം ചിത്രം 1 f, g എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. LOS, VI വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തെയും I യുടെ ബാഷ്പീകരണത്തെയും തടയാൻ കഴിയുമെന്ന് സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, അതുവഴി α മുതൽ δ വരെയുള്ള ഘട്ട പരിവർത്തനത്തിന്റെ ന്യൂക്ലിയേഷൻ തടയുന്നു.
ഓക്സാലിക് ആസിഡും FAPbI3 പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം പരിശോധിച്ചു. ഓക്സാലിക് ആസിഡിന്റെയും FAPbI3 യുടെയും ലായനികൾ കലർത്തിയ ശേഷം, സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒരു വലിയ അളവിൽ വെളുത്ത അവക്ഷിപ്തം രൂപപ്പെട്ടു. എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (XRD) (സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 3), ഫ്യൂറിയർ ട്രാൻസ്ഫോം ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (FTIR) (സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 4) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് പൊടി ഉൽപ്പന്നം ശുദ്ധമായ PbC2O4 മെറ്റീരിയലായി തിരിച്ചറിഞ്ഞു. സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഏകദേശം 18 mg/mL ലയിക്കുന്ന ഐസോപ്രോപൈൽ ആൽക്കഹോളിൽ (IPA) ഓക്സാലിക് ആസിഡ് വളരെ ലയിക്കുന്നതായി ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. ഒരു സാധാരണ പാസിവേഷൻ ലായകമെന്ന നിലയിൽ IPA, കുറഞ്ഞ സമയത്തിനപ്പുറം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് പാളിക്ക് കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്നില്ല എന്നതിനാൽ ഇത് തുടർന്നുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് എളുപ്പമാക്കുന്നു29. അതിനാൽ, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിം ഓക്‌സാലിക് ആസിഡ് ലായനിയിൽ മുക്കിവയ്ക്കുകയോ ഓക്‌സാലിക് ആസിഡ് ലായനി പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിൽ സ്പിൻ-കോട്ടിംഗ് നടത്തുകയോ ചെയ്‌താൽ, ഇനിപ്പറയുന്ന രാസ സമവാക്യം അനുസരിച്ച് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നേർത്തതും സാന്ദ്രവുമായ PbC2O4 വേഗത്തിൽ ലഭിക്കും: H2C2O4 + FAPbI3 = PbC2O4 + FAI +HI. FAI-യെ IPA-യിൽ ലയിപ്പിക്കാനും അങ്ങനെ പാചകം ചെയ്യുമ്പോൾ നീക്കം ചെയ്യാനും കഴിയും. പ്രതികരണ സമയവും മുൻഗാമി സാന്ദ്രതയും ഉപയോഗിച്ച് LOS-ന്റെ കനം നിയന്ത്രിക്കാനാകും.
നിയന്ത്രണത്തിന്റെയും LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളുടെയും സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) ചിത്രങ്ങൾ ചിത്രങ്ങൾ 2a,b എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഉപരിതല രൂപഘടന നന്നായി സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെന്നും, ധാരാളം സൂക്ഷ്മകണങ്ങൾ ധാന്യ പ്രതലത്തിൽ നിക്ഷേപിച്ചിട്ടുണ്ടെന്നും ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഇൻ-സിറ്റു പ്രതിപ്രവർത്തനത്താൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന ഒരു PbC2O4 പാളിയെ പ്രതിനിധീകരിക്കണം. LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിന് അൽപ്പം മിനുസമാർന്ന പ്രതലമുണ്ട് (അനുബന്ധ ചിത്രം 6) കൂടാതെ കൺട്രോൾ ഫിലിമിനെ അപേക്ഷിച്ച് വലിയ ജല സമ്പർക്ക കോണും ഉണ്ട് (അനുബന്ധ ചിത്രം 7). ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ഉപരിതല പാളി വേർതിരിച്ചറിയാൻ ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ ട്രാൻസ്‌വേഴ്‌സ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (HR-TEM) ഉപയോഗിച്ചു. കൺട്രോൾ ഫിലിമുമായി (ചിത്രം 2c) താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഏകദേശം 10 nm കട്ടിയുള്ള ഒരു ഏകീകൃതവും ഇടതൂർന്നതുമായ നേർത്ത പാളി LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന് മുകളിൽ വ്യക്തമായി കാണാം (ചിത്രം 2d). PbC2O4 നും FAPbI3 നും ഇടയിലുള്ള ഇന്റർഫേസ് പരിശോധിക്കാൻ ഹൈ-ആംഗിൾ ആനുലാർ ഡാർക്ക്-ഫീൽഡ് സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (HAADF-STEM) ഉപയോഗിച്ച്, FAPbI3 ന്റെ ക്രിസ്റ്റലിൻ മേഖലകളുടെയും PbC2O4 ന്റെ അമോർഫസ് മേഖലകളുടെയും സാന്നിധ്യം വ്യക്തമായി നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും (അനുബന്ധ ചിത്രം 8). ഓക്സാലിക് ആസിഡ് ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷമുള്ള പെറോവ്സ്കൈറ്റിന്റെ ഉപരിതല ഘടന എക്സ്-റേ ഫോട്ടോഇലക്ട്രോൺ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (XPS) അളവുകൾ വഴി സവിശേഷതയായിരുന്നു, ചിത്രം 2e-g-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. ചിത്രം 2e-ൽ, C 1s ഏകദേശം 284.8 eV ഉം 288.5 eV ഉം ഉയരുന്നു, ഇത് യഥാക്രമം നിർദ്ദിഷ്ട CC, FA സിഗ്നലുകളിൽ പെടുന്നു. നിയന്ത്രണ മെംബ്രണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, LOS മെംബ്രൺ 289.2 eV-ൽ ഒരു അധിക പീക്ക് പ്രദർശിപ്പിച്ചു, ഇത് C2O42- ന് കാരണമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ O 1s സ്പെക്ട്രത്തിൽ 531.7 eV, 532.5 eV, 533.4 eV എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് രാസപരമായി വ്യത്യസ്തമായ O 1s കൊടുമുടികൾ കാണപ്പെടുന്നു, ഇത് കേടുകൂടാത്ത ഓക്‌സലേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകൾ 30 ന്റെ ഡിപ്രോട്ടോണേറ്റഡ് COO, C=O, OH ഘടകത്തിന്റെ O ആറ്റങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് സമാനമാണ് (ചിത്രം 2e). )). നിയന്ത്രണ സാമ്പിളിനായി, ഒരു ചെറിയ O 1s കൊടുമുടി മാത്രമേ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളൂ, ഇത് ഉപരിതലത്തിൽ ഓക്സിജൻ കെമിസോർബ് ചെയ്തതിന് കാരണമാകാം. Pb 4f7/2, Pb 4f5/2 എന്നിവയുടെ നിയന്ത്രണ മെംബ്രൺ സവിശേഷതകൾ യഥാക്രമം 138.4 eV ലും 143.3 eV ലും സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന ബൈൻഡിംഗ് എനർജിയിലേക്ക് LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഏകദേശം 0.15 eV ന്റെ Pb കൊടുമുടിയുടെ മാറ്റം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതായി ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു, ഇത് C2O42- ഉം Pb ആറ്റങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ശക്തമായ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു (ചിത്രം 2g).
a നിയന്ത്രണത്തിന്റെയും b LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളുടെയും SEM ഇമേജുകൾ, മുകളിലെ കാഴ്ച. c നിയന്ത്രണത്തിന്റെയും d LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളുടെയും ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (HR-TEM). e C 1s, f O 1s, g Pb 4f പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളുടെ ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ XPS. ഉറവിട ഡാറ്റ ഫയലുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് ഉറവിട ഡാറ്റ നൽകിയിരിക്കുന്നത്.
DFT ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, VI വൈകല്യങ്ങളും I മൈഗ്രേഷനും α യിൽ നിന്ന് δ ലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ ഘട്ടം പരിവർത്തനത്തിന് കാരണമാകുമെന്ന് സൈദ്ധാന്തികമായി പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു. ഫോട്ടോഇമ്മർഷൻ സമയത്ത്, പിസി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളിൽ നിന്ന് I2 വേഗത്തിൽ പുറത്തുവരുന്നുവെന്ന് മുൻ റിപ്പോർട്ടുകൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ α-ഘട്ടത്തിൽ ലെഡ് ഓക്‌സലേറ്റിന്റെ സ്ഥിരത പ്രഭാവം സ്ഥിരീകരിക്കുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ യഥാക്രമം ടോലുയിൻ അടങ്ങിയ സുതാര്യമായ ഗ്ലാസ് കുപ്പികളിൽ നിയന്ത്രണവും LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളും മുക്കി, തുടർന്ന് 24 മണിക്കൂർ 1 സൂര്യപ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് അവയെ വികിരണം ചെയ്തു. ചിത്രം 3a-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, അൾട്രാവയലറ്റിന്റെയും ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെയും (UV-Vis) ആഗിരണം ഞങ്ങൾ അളന്നു. നിയന്ത്രണ സാമ്പിളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, LOS-പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ കാര്യത്തിൽ വളരെ കുറഞ്ഞ I2 ആഗിരണം തീവ്രത നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് പ്രകാശ നിമജ്ജന സമയത്ത് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിൽ നിന്ന് I2 പുറത്തുവിടുന്നത് തടയാൻ കോം‌പാക്റ്റ് LOS-ന് കഴിയുമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചിത്രം 3b, c എന്നിവയുടെ ഇൻസെറ്റുകളിൽ ഏജ്ഡ് കൺട്രോൾ, LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളുടെ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഇപ്പോഴും കറുത്തതാണ്, അതേസമയം കൺട്രോൾ ഫിലിമിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും മഞ്ഞയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. മുക്കിയ ഫിലിമിന്റെ UV-ദൃശ്യമായ ആഗിരണം സ്പെക്ട്ര ചിത്രം 3b, c-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. കൺട്രോൾ ഫിലിമിലെ α ന് സമാനമായ ആഗിരണം വ്യക്തമായി കുറഞ്ഞതായി ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു. ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുടെ പരിണാമം രേഖപ്പെടുത്തുന്നതിനായി എക്സ്-റേ അളവുകൾ നടത്തി. 24 മണിക്കൂർ പ്രകാശത്തിന് ശേഷം, കൺട്രോൾ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ശക്തമായ മഞ്ഞ δ-ഘട്ട സിഗ്നൽ (11.8°) കാണിച്ചു, അതേസമയം LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഇപ്പോഴും നല്ല കറുത്ത ഘട്ടം നിലനിർത്തി (ചിത്രം 3d).
കൺട്രോൾ ഫിലിമും LOS ഫിലിമും 24 മണിക്കൂർ നേരം ഒരു സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ മുക്കിയ ടോലുയിൻ ലായനികളുടെ UV-ദൃശ്യമായ ആഗിരണം സ്പെക്ട്ര. ഓരോ ഫിലിമും തുല്യ അളവിൽ ടോലുയിനിൽ മുക്കിയ ഒരു വയൽ ഇൻസെറ്റിൽ കാണിക്കുന്നു. b കൺട്രോൾ ഫിലിമിന്റെ UV-Vis അബ്സോർപ്ഷൻ സ്പെക്ട്രയും c LOS ഫിലിമും 1 സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ 24 മണിക്കൂർ മുക്കുന്നതിന് മുമ്പും ശേഷവും. ടെസ്റ്റ് ഫിലിമിന്റെ ഒരു ഫോട്ടോ ഇൻസെറ്റിൽ കാണിക്കുന്നു. d എക്സ്പോഷറിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള നിയന്ത്രണത്തിന്റെ എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണുകളും LOS ഫിലിമുകളും. എക്സ്പോഷറിന് 24 മണിക്കൂർ കഴിഞ്ഞ് കൺട്രോൾ ഫിലിമിന്റെ SEM ഇമേജുകൾ e, ഫിലിം f LOS. സോഴ്‌സ് ഡാറ്റ ഫയലുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് ഉറവിട ഡാറ്റ നൽകിയിരിക്കുന്നത്.
24 മണിക്കൂർ പ്രകാശത്തിനുശേഷം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിന്റെ സൂക്ഷ്മഘടനാപരമായ മാറ്റങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനായി ഞങ്ങൾ സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) അളവുകൾ നടത്തി, ചിത്രം 3e,f എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. കൺട്രോൾ ഫിലിമിൽ, വലിയ ധാന്യങ്ങൾ നശിപ്പിക്കപ്പെടുകയും ചെറിയ സൂചികളായി മാറുകയും ചെയ്തു, ഇത് δ-ഘട്ട ഉൽപ്പന്നമായ FAPbI3 (ചിത്രം 3e) ന്റെ രൂപഘടനയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. LOS ഫിലിമുകൾക്ക്, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ധാന്യങ്ങൾ നല്ല അവസ്ഥയിൽ തുടരുന്നു (ചിത്രം 3f). I യുടെ നഷ്ടം കറുത്ത ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് മഞ്ഞ ഘട്ടത്തിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനത്തെ ഗണ്യമായി പ്രേരിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് ഫലങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിച്ചു, അതേസമയം PbC2O4 കറുത്ത ഘട്ടത്തെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുകയും I യുടെ നഷ്ടം തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉപരിതലത്തിലെ ഒഴിവ് സാന്ദ്രത ധാന്യ ബൾക്കിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലായതിനാൽ, 34 ഈ ഘട്ടം ധാന്യത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സംഭവിക്കാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്. ഒരേസമയം അയോഡിൻ പുറത്തുവിടുകയും VI രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. DFT പ്രവചിച്ചതുപോലെ, LOS ന് VI വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപീകരണം തടയാനും പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഉപരിതലത്തിലേക്ക് I അയോണുകളുടെ കുടിയേറ്റം തടയാനും കഴിയും.
കൂടാതെ, അന്തരീക്ഷ വായുവിലെ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളുടെ ഈർപ്പം പ്രതിരോധത്തിൽ PbC2O4 പാളിയുടെ സ്വാധീനം (ആപേക്ഷിക ആർദ്രത 30-60%) പഠിച്ചു. സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 9 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 12 ദിവസത്തിനു ശേഷവും LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് കറുത്തതായി തുടർന്നു, അതേസമയം കൺട്രോൾ ഫിലിം മഞ്ഞയായി. XRD അളവുകളിൽ, കൺട്രോൾ ഫിലിം FAPbI3 ന്റെ δ ഘട്ടത്തിന് അനുസൃതമായി 11.8° ൽ ശക്തമായ ഒരു കൊടുമുടി കാണിക്കുന്നു, അതേസമയം LOS പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് കറുത്ത α ഘട്ടം നന്നായി നിലനിർത്തുന്നു (സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 10).
പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് പ്രതലത്തിൽ ലെഡ് ഓക്‌സലേറ്റിന്റെ പാസിവേഷൻ പ്രഭാവം പഠിക്കാൻ സ്റ്റെഡി-സ്റ്റേറ്റ് ഫോട്ടോലുമിനെസെൻസ് (PL), ടൈം-റിസോൾവ്ഡ് ഫോട്ടോലുമിനെസെൻസ് (TRPL) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചു. ചിത്രം 4a-യിൽ, LOS ഫിലിം PL തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിച്ചതായി കാണിക്കുന്നു. PL മാപ്പിംഗ് ഇമേജിൽ, 10 × 10 μm2 വിസ്തീർണ്ണത്തിലുള്ള LOS ഫിലിമിന്റെ തീവ്രത കൺട്രോൾ ഫിലിമിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ് (സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 11), ഇത് PbC2O4 പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിനെ ഏകതാനമായി പാസിവേറ്റ് ചെയ്യുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഒരൊറ്റ എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യൽ ഫംഗ്‌ഷൻ ഉപയോഗിച്ച് TRPL ക്ഷയം ഏകദേശം കണക്കാക്കിയാണ് കാരിയർ ആയുസ്സ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് (ചിത്രം 4b). LOS ഫിലിമിന്റെ കാരിയറിന്റെ ആയുസ്സ് 5.2 μs ആണ്, ഇത് 0.9 μs എന്ന കാരിയറിന്റെ ആയുസ്സ് കുറഞ്ഞ ഉപരിതല നോൺ-റേഡിയേറ്റീവ് റീകോമ്പിനേഷനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞ ഉപരിതലത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഗ്ലാസ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിലെ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളുടെ താൽക്കാലിക PL ന്റെ സ്റ്റെഡി-സ്റ്റേറ്റ് PL, b-സ്പെക്ട്ര. c ഉപകരണത്തിന്റെ SP വക്രം (FTO/TiO2/SnO2/perovskite/spiro-OMeTAD/Au). d ഏറ്റവും കാര്യക്ഷമമായ ഉപകരണത്തിൽ നിന്ന് സംയോജിപ്പിച്ച EQE സ്പെക്ട്രവും Jsc EQE സ്പെക്ട്രവും. d Voc ഡയഗ്രാമിൽ ഒരു പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രകാശ തീവ്രതയുടെ ആശ്രിതത്വം. f ഒരു ITO/PEDOT:PSS/perovskite/PCBM/Au ക്ലീൻ ഹോൾ ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ചുള്ള സാധാരണ MKRC വിശകലനം. VTFL ആണ് പരമാവധി ട്രാപ്പ് ഫില്ലിംഗ് വോൾട്ടേജ്. ഈ ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് ഞങ്ങൾ ട്രാപ്പ് ഡെൻസിറ്റി (Nt) കണക്കാക്കി. ഉറവിട ഡാറ്റ ഉറവിട ഡാറ്റ ഫയലുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് നൽകിയിരിക്കുന്നത്.
ഉപകരണ പ്രകടനത്തിൽ ലെഡ് ഓക്സലേറ്റ് പാളിയുടെ സ്വാധീനം പഠിക്കാൻ, ഒരു പരമ്പരാഗത FTO/TiO2/SnO2/perovskite/spiro-OMeTAD/Au കോൺടാക്റ്റ് ഘടന ഉപയോഗിച്ചു. മികച്ച ഉപകരണ പ്രകടനം കൈവരിക്കുന്നതിന് മെത്തിലാമൈൻ ഹൈഡ്രോക്ലോറൈഡിന് (MACl) പകരം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് മുൻഗാമിയുടെ ഒരു അഡിറ്റീവായി ഞങ്ങൾ ഫോർമാമിഡിൻ ക്ലോറൈഡ് (FACl) ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം FACl മികച്ച ക്രിസ്റ്റൽ ഗുണനിലവാരം നൽകാനും FAPbI335 ന്റെ ബാൻഡ് വിടവ് ഒഴിവാക്കാനും കഴിയും (വിശദമായ താരതമ്യത്തിനായി അനുബന്ധ ചിത്രങ്ങൾ 1 ഉം 2 ഉം കാണുക). 12-14). ഡൈതൈൽ ഈതർ (DE) അല്ലെങ്കിൽ ക്ലോറോബെൻസീൻ (CB)36 എന്നിവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളിൽ മികച്ച ക്രിസ്റ്റൽ ഗുണനിലവാരവും ഇഷ്ടപ്പെട്ട ഓറിയന്റേഷനും നൽകുന്നതിനാലാണ് IPA-യെ ആന്റിസോൾവെന്റായി തിരഞ്ഞെടുത്തത് (അനുബന്ധ ചിത്രങ്ങൾ 15 ഉം 16 ഉം). ഓക്‌സാലിക് ആസിഡ് സാന്ദ്രത ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് വൈകല്യ നിഷ്ക്രിയത്വവും ചാർജ് ഗതാഗതവും നന്നായി സന്തുലിതമാക്കുന്നതിന് PbC2O4 ന്റെ കനം ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്‌തു (അനുബന്ധ ചിത്രം 17). ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത നിയന്ത്രണത്തിന്റെയും LOS ഉപകരണങ്ങളുടെയും ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ SEM ഇമേജുകൾ സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം 18-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. നിയന്ത്രണത്തിനും LOS ഉപകരണങ്ങൾക്കുമുള്ള സാധാരണ കറന്റ് ഡെൻസിറ്റി (CD) കർവുകൾ ചിത്രം 4c-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, വേർതിരിച്ചെടുത്ത പാരാമീറ്ററുകൾ സപ്ലിമെന്ററി പട്ടിക 3-ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. പരമാവധി പവർ കൺവേർഷൻ കാര്യക്ഷമത (PCE) കൺട്രോൾ സെല്ലുകൾ 23.43% (22.94%), Jsc 25.75 mA cm-2 (25.74 mA cm-2), Voc 1.16 V (1.16 V) റിവേഴ്സ് (ഫോർവേഡ്) സ്കാൻ. ഫിൽ ഫാക്ടർ (FF) 78.40% (76.69%) ആണ്. പരമാവധി PCE LOS PSC 25.39% (24.79%), Jsc 25.77 mA cm-2 ആണ്, Voc 1.18 V ആണ്, FF റിവേഴ്സ് (ഫോർവേഡ് സ്കാൻ ടു) മുതൽ 83.50% (81.52%) ആണ്. വിശ്വസനീയമായ ഒരു മൂന്നാം കക്ഷി ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ലബോറട്ടറിയിൽ LOS ഉപകരണം 24.92% എന്ന സർട്ടിഫൈഡ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രകടനം നേടി (അനുബന്ധ ചിത്രം 19). ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത (EQE) യഥാക്രമം 24.90 mA cm-2 (കൺട്രോൾ) ഉം 25.18 mA cm-2 (LOS PSC) ഉം സംയോജിത Jsc നൽകി, ഇത് സ്റ്റാൻഡേർഡ് AM 1.5 G സ്പെക്ട്രത്തിൽ (ചിത്രം .4d) അളക്കുന്ന Jsc യുമായി നല്ല യോജിപ്പിലായിരുന്നു. നിയന്ത്രണത്തിനും LOS PSC-കൾക്കുമായി അളന്ന PCE-കളുടെ സ്ഥിതിവിവരക്കണക്ക് അനുബന്ധ ചിത്രം 20-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ചിത്രം 4e-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ട്രാപ്പ്-അസിസ്റ്റഡ് സർഫസ് റീകോമ്പിനേഷനിൽ PbC2O4 ന്റെ പ്രഭാവം പഠിക്കുന്നതിനായി Voc-യും പ്രകാശ തീവ്രതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കണക്കാക്കി. LOS ഉപകരണത്തിനായുള്ള ഫിറ്റഡ് ലൈനിന്റെ ചരിവ് 1.16 kBT/sq ആണ്, ഇത് നിയന്ത്രണ ഉപകരണത്തിനായുള്ള ഫിറ്റഡ് ലൈനിന്റെ ചരിവിനേക്കാൾ (1.31 kBT/sq) കുറവാണ്, ഇത് ഡീകോയ്‌കൾ വഴിയുള്ള സർഫസ് റീകോമ്പിനേഷൻ തടയുന്നതിന് LOS ഉപയോഗപ്രദമാണെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു ഹോൾ ഉപകരണത്തിന്റെ (ITO/PEDOT:PSS/perovskite/spiro-OMeTAD/Au) ഇരുണ്ട IV സ്വഭാവം അളക്കുന്നതിലൂടെ ഒരു പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിന്റെ വൈകല്യ സാന്ദ്രതയെ അളവനുസരിച്ച് അളക്കാൻ ഞങ്ങൾ സ്‌പേസ് ചാർജ് കറന്റ് ലിമിറ്റിംഗ് (SCLC) സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 4f കാണിക്കുക. ട്രാപ്പ് സാന്ദ്രത Nt = 2ε0εVTFL/eL2 എന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ചാണ് കണക്കാക്കുന്നത്, ഇവിടെ ε എന്നത് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിന്റെ ആപേക്ഷിക ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കമാണ്, ε0 എന്നത് വാക്വത്തിന്റെ ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കമാണ്, VTFL എന്നത് ട്രാപ്പ് നിറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന വോൾട്ടേജാണ്, e എന്നത് ചാർജാണ്, L എന്നത് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിന്റെ കനം (650 nm) ആണ്. VOC ഉപകരണത്തിന്റെ വൈകല്യ സാന്ദ്രത 1.450 × 1015 cm–3 ആയി കണക്കാക്കുന്നു, ഇത് നിയന്ത്രണ ഉപകരണത്തിന്റെ വൈകല്യ സാന്ദ്രതയേക്കാൾ കുറവാണ്, അതായത് 1.795 × 1015 cm–3.
പായ്ക്ക് ചെയ്യാത്ത ഉപകരണം, അതിന്റെ ദീർഘകാല പ്രകടന സ്ഥിരത പരിശോധിക്കുന്നതിനായി, നൈട്രജന്റെ കീഴിൽ പൂർണ്ണ പകൽ വെളിച്ചത്തിൽ പരമാവധി പവർ പോയിന്റിൽ (MPP) പരീക്ഷിച്ചു (ചിത്രം 5a). 550 മണിക്കൂറിനു ശേഷവും, LOS ഉപകരണം അതിന്റെ പരമാവധി കാര്യക്ഷമതയുടെ 92% നിലനിർത്തി, അതേസമയം നിയന്ത്രണ ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രകടനം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ പ്രകടനത്തിന്റെ 60% ആയി കുറഞ്ഞു. പഴയ ഉപകരണത്തിലെ മൂലകങ്ങളുടെ വിതരണം ടൈം-ഓഫ്-ഫ്ലൈറ്റ് സെക്കൻഡറി അയോൺ മാസ് സ്പെക്ട്രോമെട്രി (ToF-SIMS) ഉപയോഗിച്ചാണ് അളന്നത് (ചിത്രം 5b, c). മുകളിലെ സ്വർണ്ണ നിയന്ത്രണ മേഖലയിൽ അയോഡിൻറെ വലിയ ശേഖരണം കാണാൻ കഴിയും. നിഷ്ക്രിയ വാതക സംരക്ഷണത്തിന്റെ അവസ്ഥ ഈർപ്പം, ഓക്സിജൻ തുടങ്ങിയ പരിസ്ഥിതിയെ നശിപ്പിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളെ ഒഴിവാക്കുന്നു, ഇത് ആന്തരിക സംവിധാനങ്ങൾ (അതായത്, അയോൺ മൈഗ്രേഷൻ) ഉത്തരവാദിയാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ToF-SIMS ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, Au ഇലക്ട്രോഡിൽ I- ഉം AuI2- ഉം അയോണുകൾ കണ്ടെത്തി, ഇത് പെറോവ്സ്കൈറ്റിൽ നിന്ന് Au ലേക്ക് I വ്യാപനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. നിയന്ത്രണ ഉപകരണത്തിലെ I- ഉം AuI2- ഉം അയോണുകളുടെ സിഗ്നൽ തീവ്രത VOC സാമ്പിളിനേക്കാൾ ഏകദേശം 10 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. മുൻ റിപ്പോർട്ടുകൾ കാണിക്കുന്നത് അയോൺ പെർമിയേഷൻ സ്പൈറോ-ഒമെറ്റാഡിന്റെ ദ്വാര ചാലകതയിൽ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള കുറവിനും മുകളിലെ ഇലക്ട്രോഡ് പാളിയുടെ രാസ നാശത്തിനും കാരണമാകുമെന്നും അതുവഴി ഉപകരണത്തിലെ ഇന്റർഫേഷ്യൽ കോൺടാക്റ്റ് വഷളാകുമെന്നും 37,38. Au ഇലക്ട്രോഡ് നീക്കം ചെയ്യുകയും ക്ലോറോബെൻസീൻ ലായനി ഉപയോഗിച്ച് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ നിന്ന് സ്‌പൈറോ-ഒമെറ്റാഡ് പാളി വൃത്തിയാക്കുകയും ചെയ്തു. തുടർന്ന് ഗ്രേസിംഗ് ഇൻസിഡൻസ് എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (GIXRD) ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ ഫിലിമിനെ വിശേഷിപ്പിച്ചു (ചിത്രം 5d). 11.8°-ൽ കൺട്രോൾ ഫിലിമിന് വ്യക്തമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പീക്ക് ഉണ്ടെന്നും, അതേസമയം LOS സാമ്പിളിൽ പുതിയ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പീക്ക് ദൃശ്യമാകില്ലെന്നും ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. കൺട്രോൾ ഫിലിമിലെ I അയോണുകളുടെ വലിയ നഷ്ടം δ ഘട്ടത്തിന്റെ ഉത്പാദനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അതേസമയം LOS ഫിലിമിൽ ഈ പ്രക്രിയ വ്യക്തമായി തടയപ്പെടുന്നു.
നൈട്രജൻ അന്തരീക്ഷത്തിൽ സീൽ ചെയ്യാത്ത ഒരു ഉപകരണത്തിന്റെ 575 മണിക്കൂർ തുടർച്ചയായ MPP ട്രാക്കിംഗും UV ഫിൽട്ടർ ഇല്ലാതെ 1 സൂര്യപ്രകാശവും. LOS MPP നിയന്ത്രണ ഉപകരണത്തിലും പ്രായമാകുന്ന ഉപകരണത്തിലും b I-, c AuI2- അയോണുകളുടെ ToF-SIMS വിതരണം. മഞ്ഞ, പച്ച, ഓറഞ്ച് നിറങ്ങളുടെ ഷേഡുകൾ Au, Spiro-OMeTAD, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് എന്നിവയുമായി യോജിക്കുന്നു. MPP പരിശോധനയ്ക്ക് ശേഷം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമിന്റെ d GIXRD. ഉറവിട ഡാറ്റ ഫയലുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് ഉറവിട ഡാറ്റ നൽകിയിരിക്കുന്നത്.
PbC2O4 ന് അയോൺ മൈഗ്രേഷനെ തടയാൻ കഴിയുമെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നതിനായി താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചുള്ള ചാലകത അളന്നു (അനുബന്ധ ചിത്രം 21). വ്യത്യസ്ത താപനിലകളിൽ (T) FAPbI3 ഫിലിമിന്റെ ചാലകതയിലെ (σ) മാറ്റം അളക്കുന്നതിലൂടെയും നെർസ്റ്റ്-ഐൻസ്റ്റൈൻ ബന്ധം ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ട് അയോൺ മൈഗ്രേഷന്റെ സജീവമാക്കൽ ഊർജ്ജം (Ea) നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു: σT = σ0exp(−Ea/kBT), ഇവിടെ σ0 ഒരു സ്ഥിരാങ്കമാണ്, kB എന്നത് ബോൾട്ട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കമാണ്. ln(σT) ന്റെ ചരിവിൽ നിന്ന് 1/T യിൽ നിന്ന് നമുക്ക് Ea യുടെ മൂല്യം ലഭിക്കും, ഇത് നിയന്ത്രണത്തിന് 0.283 eV ഉം LOS ഉപകരണത്തിന് 0.419 eV ഉം ആണ്.
ചുരുക്കത്തിൽ, FAPbI3 പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ ഡീഗ്രഡേഷൻ പാതയും α-δ ഫേസ് ട്രാൻസിഷന്റെ ഊർജ്ജ തടസ്സത്തിൽ വിവിധ വൈകല്യങ്ങളുടെ സ്വാധീനവും തിരിച്ചറിയുന്നതിനുള്ള ഒരു സൈദ്ധാന്തിക ചട്ടക്കൂട് ഞങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഈ വൈകല്യങ്ങളിൽ, VI വൈകല്യങ്ങൾ α-ൽ നിന്ന് δ-ലേക്കുള്ള ഒരു ഫേസ് ട്രാൻസിഷന് എളുപ്പത്തിൽ കാരണമാകുമെന്ന് സൈദ്ധാന്തികമായി പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു. I ഒഴിവുകളുടെ രൂപീകരണവും I അയോണുകളുടെ മൈഗ്രേഷനും തടഞ്ഞുകൊണ്ട് FAPbI3-ന്റെ α-ഫേസ് സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിന് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്തതും രാസപരമായി സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഒരു സാന്ദ്രമായ PbC2O4 പാളി അവതരിപ്പിക്കുന്നു. ഈ തന്ത്രം ഇന്റർഫേഷ്യൽ നോൺ-റേഡിയേറ്റീവ് റീകോമ്പിനേഷൻ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും സോളാർ സെൽ കാര്യക്ഷമത 25.39% ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പ്രവർത്തന സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. വൈകല്യം മൂലമുണ്ടാകുന്ന α മുതൽ δ വരെയുള്ള ഫേസ് ട്രാൻസിഷൻ തടയുന്നതിലൂടെ കാര്യക്ഷമവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഫോർമാമിഡിൻ PSC-കൾ നേടുന്നതിനുള്ള മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശം ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ നൽകുന്നു.
ടൈറ്റാനിയം(IV) ഐസോപ്രൊപോക്സൈഡ് (TTIP, 99.999%) സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ചിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡും (HCl, 35.0–37.0%) എത്തനോൾ (അൺഹൈഡ്രസ്) ഗുവാങ്ഷോ കെമിക്കൽ ഇൻഡസ്ട്രിയിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. SnO2 (15 wt% ടിൻ(IV) ഓക്സൈഡ് കൊളോയ്ഡൽ ഡിസ്പർഷൻ) ആൽഫ ഈസറിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. ലെഡ്(II) അയഡൈഡ് (PbI2, 99.99%) ഷാങ്ഹായിലെ (ചൈന) ടിസിഐയിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. ഫോർമാമിഡിൻ അയഡൈഡ് (FAI, ≥99.5%), ഫോർമാമിഡിൻ ക്ലോറൈഡ് (FACl, ≥99.5%), മെത്തിലാമൈൻ ഹൈഡ്രോക്ലോറൈഡ് (MACl, ≥99.5%), 2,2′,7,7′-ടെട്രാകിസ്-(N , N-di-p) )-മെത്തോക്സിയാനിലീൻ)-9,9′-സ്പൈറോബിഫ്ലൂറീൻ (സ്പൈറോ-ഒമെറ്റാഡ്, ≥99.5%), ലിഥിയം ബിസ്(ട്രൈഫ്ലൂറോമീഥെയ്ൻ)സൾഫോണിലിമൈഡ് (Li-TFSI, 99.95%), 4-ടെർട്ട് -ബ്യൂട്ടൈൽപിരിഡിൻ (tBP, 96%) എന്നിവ സിയാൻ പോളിമർ ലൈറ്റ് ടെക്നോളജി കമ്പനിയിൽ നിന്ന് (ചൈന) വാങ്ങി. N,N-ഡൈമെഥൈൽഫോർമമൈഡ് (DMF, 99.8%), ഡൈമെഥൈൽ സൾഫോക്സൈഡ് (DMSO, 99.9%), ഐസോപ്രോപൈൽ ആൽക്കഹോൾ (IPA, 99.8%), ക്ലോറോബെൻസീൻ (CB, 99.8%), അസെറ്റോണിട്രൈൽ (ACN). സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ചിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. ഓക്സാലിക് ആസിഡ് (H2C2O4, 99.9%) മാക്ലിനിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. മറ്റ് മാറ്റങ്ങളൊന്നുമില്ലാതെ എല്ലാ രാസവസ്തുക്കളും സ്വീകരിച്ചതുപോലെ ഉപയോഗിച്ചു.
ITO അല്ലെങ്കിൽ FTO സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ (1.5 × 1.5 cm2) യഥാക്രമം ഡിറ്റർജന്റ്, അസെറ്റോൺ, എത്തനോൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് യഥാക്രമം 10 മിനിറ്റ് അൾട്രാസോണിക് രീതിയിൽ വൃത്തിയാക്കി, തുടർന്ന് ഒരു നൈട്രജൻ സ്ട്രീമിൽ ഉണക്കി. 500 °C ൽ 60 മിനിറ്റ് നിക്ഷേപിച്ച എത്തനോളിൽ (1/25, v/v) ടൈറ്റാനിയം ഡൈസോപ്രോപോക്‌സിബിസ് (അസെറ്റിലസെറ്റോണേറ്റ്) ലായനി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു FTO സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ ഒരു സാന്ദ്രമായ TiO2 ബാരിയർ പാളി നിക്ഷേപിച്ചു. SnO2 കൊളോയ്ഡൽ ഡിസ്‌പെർഷൻ 1:5 എന്ന വോളിയം അനുപാതത്തിൽ ഡീയോണൈസ് ചെയ്ത വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിച്ചു. 20 മിനിറ്റ് നേരം UV ഓസോൺ ഉപയോഗിച്ച് സംസ്കരിച്ച ഒരു ശുദ്ധമായ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ, SnO2 നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ ഒരു നേർത്ത ഫിലിം 4000 rpm ൽ 30 സെക്കൻഡ് നിക്ഷേപിക്കുകയും തുടർന്ന് 150 °C ൽ 30 മിനിറ്റ് ചൂടാക്കുകയും ചെയ്തു. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് പ്രികർസർ ലായനിക്ക്, 275.2 mg FAI, 737.6 mg PbI2, FACl (20 mol%) എന്നിവ DMF/DMSO (15/1) മിക്സഡ് ലായകത്തിൽ ലയിപ്പിച്ചു. UV-ഓസോൺ ചികിത്സിച്ച SnO2 പാളിയുടെ മുകളിൽ 40 μL പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് പ്രികർസർ ലായനി 5000 rpm-ൽ 25 സെക്കൻഡ് നേരത്തേക്ക് ആംബിയന്റ് എയറിൽ സെൻട്രിഫ്യൂജ് ചെയ്‌താണ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് പാളി തയ്യാറാക്കിയത്. അവസാന തവണ 5 സെക്കൻഡ് കഴിഞ്ഞ്, 50 μL MACl IPA ലായനി (4 mg/mL) ഒരു ആന്റിസോൾവെന്റായി അടിവസ്ത്രത്തിലേക്ക് വേഗത്തിൽ ഇട്ടു. തുടർന്ന്, പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ ഫിലിമുകൾ 150°C-ൽ 20 മിനിറ്റും തുടർന്ന് 100°C-ൽ 10 മിനിറ്റും അനീൽ ചെയ്തു. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിം മുറിയിലെ താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിച്ച ശേഷം, H2C2O4 ലായനി (1, 2, 4 mg 1 mL IPA-യിൽ ലയിപ്പിച്ചത്) പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഉപരിതലത്തെ നിഷ്ക്രിയമാക്കുന്നതിന് 30 സെക്കൻഡ് നേരത്തേക്ക് 4000 rpm-ൽ സെൻട്രിഫ്യൂജ് ചെയ്തു. 72.3 mg spiro-OMeTAD, 1 ml CB, 27 µl tBP, 17.5 µl Li-TFSI (1 ml അസെറ്റോണിട്രൈലിൽ 520 mg) എന്നിവ കലർത്തി തയ്യാറാക്കിയ ഒരു spiro-OMeTAD ലായനി 4000 rpm-ൽ 30 സെക്കൻഡിനുള്ളിൽ ഫിലിമിൽ സ്പിൻ-കോട്ടിംഗ് നടത്തി. ഒടുവിൽ, 100 nm കട്ടിയുള്ള Au പാളി 0.05 nm/s (0~1 nm), 0.1 nm/s (2~15 nm), 0.5 nm/s (16~100 nm) എന്നീ നിരക്കിൽ വാക്വം അവസ്ഥയിൽ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ടു. ).
100 mW/cm2 പ്രകാശ തീവ്രതയിൽ, കീത്ത്‌ലി 2400 മീറ്റർ അണ്ടർ സോളാർ സിമുലേറ്റർ ഇല്യൂമിനേഷൻ (SS-X50) ഉപയോഗിച്ച് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ SC പ്രകടനം അളന്നു, കൂടാതെ കാലിബ്രേറ്റഡ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പരിശോധിച്ചു. മറ്റുവിധത്തിൽ പറഞ്ഞിട്ടില്ലെങ്കിൽ, ഫോർവേഡ്, റിവേഴ്‌സ് സ്കാൻ മോഡുകളിൽ (വോൾട്ടേജ് സ്റ്റെപ്പ് 20 mV, ഡിലേ സമയം 10 ​​ms) റൂം താപനിലയിൽ (~25°C) നൈട്രജൻ നിറച്ച ഗ്ലൗ ബോക്സിൽ SP കർവുകൾ അളന്നു. അളന്ന PSC-യ്ക്ക് 0.067 cm2 ന്റെ ഫലപ്രദമായ വിസ്തീർണ്ണം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഒരു ഷാഡോ മാസ്ക് ഉപയോഗിച്ചു. ഉപകരണത്തിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ച മോണോക്രോമാറ്റിക് ലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് PVE300-IVT210 സിസ്റ്റം (ഇൻഡസ്ട്രിയൽ വിഷൻ ടെക്‌നോളജി(കൾ) പ്രൈവറ്റ് ലിമിറ്റഡ്) ഉപയോഗിച്ച് ആംബിയന്റ് എയറിൽ EQE അളവുകൾ നടത്തി. ഉപകരണ സ്ഥിരതയ്ക്കായി, UV ഫിൽട്ടർ ഇല്ലാതെ 100 mW/cm2 മർദ്ദത്തിൽ ഒരു നൈട്രജൻ ഗ്ലൗബോക്സിൽ നോൺ-എൻക്യാപ്സുലേറ്റഡ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ പരിശോധന നടത്തി. PHI നാനോTOFII ടൈം-ഓഫ്-ഫ്ലൈറ്റ് സിംസ് ഉപയോഗിച്ചാണ് ToF-SIMS അളക്കുന്നത്. 400×400 µm വിസ്തീർണ്ണമുള്ള 4 kV Ar അയോൺ ഗൺ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഡെപ്ത് പ്രൊഫൈലിംഗ് ലഭിച്ചത്.
5.0 × 10–7 Pa മർദ്ദത്തിൽ മോണോക്രോമാറ്റൈസ് ചെയ്ത Al Kα (XPS മോഡിനായി) ഉപയോഗിച്ച് ഒരു തെർമോ-VG സയന്റിഫിക് സിസ്റ്റത്തിൽ (ESCALAB 250) എക്സ്-റേ ഫോട്ടോഇലക്ട്രോൺ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (XPS) അളവുകൾ നടത്തി. ഒരു JEOL-JSM-6330F സിസ്റ്റത്തിൽ സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) നടത്തി. പെറോവ്സ്കൈറ്റ് ഫിലിമുകളുടെ ഉപരിതല രൂപഘടനയും പരുക്കനും ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പി (AFM) (ബ്രൂക്കർ ഡൈമൻഷൻ ഫാസ്റ്റ്സ്കാൻ) ഉപയോഗിച്ച് അളന്നു. FEI ടൈറ്റൻ തീമിസ് STEM-ൽ STEM ഉം HAADF-STEM ഉം സൂക്ഷിക്കുന്നു. UV-3600Plus (ഷിമാഡ്സു കോർപ്പറേഷൻ) ഉപയോഗിച്ചാണ് UV–Vis അബ്സോർപ്ഷൻ സ്പെക്ട്ര അളന്നത്. ഒരു കീത്ത്ലി 2400 മീറ്ററിൽ സ്പേസ് ചാർജ് ലിമിറ്റിംഗ് കറന്റ് (SCLC) രേഖപ്പെടുത്തി. ഒരു FLS 1000 ഫോട്ടോലുമിനെസെൻസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് കാരിയർ ലൈഫ് ടൈം ഡീകയുടെ സ്റ്റെഡി-സ്റ്റേറ്റ് ഫോട്ടോലുമിനെസെൻസ് (PL), ടൈം-റെസോൾവ്ഡ് ഫോട്ടോലുമിനെസെൻസ് (TRPL) എന്നിവ അളന്നു. ഹോറിബ ലാബ്രാം രാമൻ സിസ്റ്റം എച്ച്ആർ എവല്യൂഷൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് പിഎൽ മാപ്പിംഗ് ചിത്രങ്ങൾ അളന്നത്. തെർമോ-ഫിഷർ നിക്കോലെറ്റ് എൻഎക്സ്ആർ 9650 സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ചാണ് ഫ്യൂറിയർ ട്രാൻസ്ഫോം ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (എഫ്ടിഐആർ) നടത്തിയത്.
ഈ പ്രവർത്തനത്തിൽ, α-ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് δ-ഘട്ടത്തിലേക്കുള്ള ഘട്ടം സംക്രമണ പാത പഠിക്കാൻ ഞങ്ങൾ SSW പാത സാമ്പിൾ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു. SSW രീതിയിൽ, സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജ ഉപരിതലത്തിന്റെ ചലനം റാൻഡം സോഫ്റ്റ് മോഡിന്റെ (രണ്ടാം ഡെറിവേറ്റീവ്) ദിശയാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് പൊട്ടൻഷ്യൽ ഊർജ്ജ ഉപരിതലത്തിന്റെ വിശദവും വസ്തുനിഷ്ഠവുമായ പഠനം അനുവദിക്കുന്നു. ഈ പ്രവർത്തനത്തിൽ, 72-ആറ്റം സൂപ്പർസെല്ലിൽ പാത്ത് സാമ്പിൾ നടത്തുന്നു, കൂടാതെ DFT തലത്തിൽ 100-ലധികം പ്രാരംഭ/അവസാന അവസ്ഥ (IS/FS) ജോഡികൾ ശേഖരിക്കുന്നു. IS/FS പെയർവൈസ് ഡാറ്റ സെറ്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, പ്രാരംഭ ഘടനയെയും അന്തിമ ഘടനയെയും ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന പാത ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള കത്തിടപാടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാനാകും, തുടർന്ന് വേരിയബിൾ യൂണിറ്റ് ഉപരിതലത്തിലൂടെയുള്ള ടു-വേ ചലനം സംക്രമണ അവസ്ഥ രീതി സുഗമമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. (VK-DESV). സംക്രമണ അവസ്ഥയ്ക്കായി തിരഞ്ഞതിനുശേഷം, ഊർജ്ജ തടസ്സങ്ങളെ റാങ്ക് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ തടസ്സമുള്ള പാത നിർണ്ണയിക്കാനാകും.
എല്ലാ DFT കണക്കുകൂട്ടലുകളും VASP (പതിപ്പ് 5.3.5) ഉപയോഗിച്ചാണ് നടത്തിയത്, ഇവിടെ C, N, H, Pb, I ആറ്റങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോൺ-അയൺ ഇടപെടലുകൾ ഒരു പ്രൊജക്റ്റ് ചെയ്ത ആംപ്ലിഫൈഡ് വേവ് (PAW) സ്കീം പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. പെർഡ്യൂ-ബർക്ക്-ഏൺസർഹോഫ് പാരാമെട്രൈസേഷനിലെ സാമാന്യവൽക്കരിച്ച ഗ്രേഡിയന്റ് ഏകദേശമാണ് എക്സ്ചേഞ്ച് കോറിലേഷൻ ഫംഗ്ഷനെ വിവരിക്കുന്നത്. പ്ലെയിൻ തരംഗങ്ങൾക്കുള്ള ഊർജ്ജ പരിധി 400 eV ആയി സജ്ജീകരിച്ചു. മോൺഖോർസ്റ്റ്-പാക്ക് k-പോയിന്റ് ഗ്രിഡിന് (2 × 2 × 1) വലുപ്പമുണ്ട്. എല്ലാ ഘടനകൾക്കും, പരമാവധി സ്ട്രെസ് ഘടകം 0.1 GPa-യിൽ താഴെയും പരമാവധി ഫോഴ്‌സ് ഘടകം 0.02 eV/Å-ൽ താഴെയും ആകുന്നതുവരെ ലാറ്റിസും ആറ്റോമിക് സ്ഥാനങ്ങളും പൂർണ്ണമായും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തു. ഉപരിതല മോഡലിൽ, FAPbI3-ന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ 4 പാളികളുണ്ട്, താഴത്തെ പാളിയിൽ FAPbI3-ന്റെ ബോഡിയെ അനുകരിക്കുന്ന സ്ഥിരമായ ആറ്റങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ മുകളിലെ മൂന്ന് പാളികൾക്ക് സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങാൻ കഴിയും. PbC2O4 പാളി 1 ML കട്ടിയുള്ളതും FAPbI3 ന്റെ I-ടെർമിനൽ പ്രതലത്തിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, അവിടെ Pb 1 I, 4 O എന്നിവയുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
പഠന രൂപകൽപ്പനയെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾക്ക്, ഈ ലേഖനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നാച്ചുറൽ പോർട്ട്‌ഫോളിയോ റിപ്പോർട്ട് സംഗ്രഹം കാണുക.
ഈ പഠനത്തിനിടെ ലഭിച്ചതോ വിശകലനം ചെയ്തതോ ആയ എല്ലാ ഡാറ്റയും പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ലേഖനത്തിലും അനുബന്ധ വിവരങ്ങളിലും അസംസ്കൃത ഡാറ്റ ഫയലുകളിലും ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഈ പഠനത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന അസംസ്കൃത ഡാറ്റ https://doi.org/10.6084/m9.figshare.2410016440 എന്നതിൽ ലഭ്യമാണ്. ഈ ലേഖനത്തിനായുള്ള ഉറവിട ഡാറ്റ നൽകിയിരിക്കുന്നു.
ഗ്രീൻ, എം. തുടങ്ങിയവർ. സോളാർ സെൽ എഫിഷ്യൻസി ടേബിളുകൾ (57-ാം പതിപ്പ്). പ്രോഗ്രാം. ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക്. റിസോഴ്‌സ്. ആപ്ലിക്കേഷൻ. 29, 3–15 (2021).
പാർക്കർ ജെ. തുടങ്ങിയവർ. ബാഷ്പശീലമായ ആൽക്കൈൽ അമോണിയം ക്ലോറൈഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് പാളികളുടെ വളർച്ച നിയന്ത്രിക്കൽ. നേച്ചർ 616, 724–730 (2023).
ഷാവോ വൈ. തുടങ്ങിയവർ. ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള സോളാർ സെല്ലുകൾക്കായി പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിമുകളെ ഇൻആക്റ്റീവ് (PbI2)2RbCl സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നു. സയൻസ് 377, 531–534 (2022).
ടാൻ, കെ. തുടങ്ങിയവർ. ഡൈമെതൈലാക്രിഡിനൈൽ ഡോപന്റ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള വിപരീത പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ. നേച്ചർ, 620, 545–551 (2023).
ഹാൻ, കെ. തുടങ്ങിയവർ. സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലിൻ ഫോർമാമിഡിൻ ലെഡ് അയഡൈഡ് (FAPbI3): ഘടനാപരവും ഒപ്റ്റിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഉൾക്കാഴ്ചകൾ. ക്രിയാവിശേഷണം. മാറ്റ്. 28, 2253–2258 (2016).
മാസി, എസ്. തുടങ്ങിയവർ. FAPbI3, CsPbI3 എന്നിവയിലെ കറുത്ത പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഘട്ടത്തിന്റെ സ്ഥിരത. AKS എനർജി കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്. 5, 1974–1985 (2020).
യു, ജെജെ, തുടങ്ങിയവർ. മെച്ചപ്പെട്ട കാരിയർ മാനേജ്മെന്റിലൂടെ കാര്യക്ഷമമായ പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ. നേച്ചർ 590, 587–593 (2021).
സാലിബ എം. തുടങ്ങിയവർ. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളിൽ റുബീഡിയം കാറ്റയോണുകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. സയൻസ് 354, 206–209 (2016).
സാലിബ എം. തുടങ്ങിയവർ. ട്രിപ്പിൾ-കാറ്റേഷൻ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സീസിയം സോളാർ സെല്ലുകൾ: മെച്ചപ്പെട്ട സ്ഥിരത, പുനരുൽപാദനക്ഷമത, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത. ഊർജ്ജ പരിസ്ഥിതി. ശാസ്ത്രം. 9, 1989–1997 (2016).
Cui X. et al. ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളിൽ FAPbI3 ഫേസ് സ്റ്റെബിലൈസേഷനിലെ സമീപകാല പുരോഗതി Sol. RRL 6, 2200497 (2022).
ഡെലഗെറ്റ എസ്. തുടങ്ങിയവർ. മിക്സഡ് ഹാലൈഡ് ഓർഗാനിക്-ഇനോർഗാനിക് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകളുടെ യുക്തിസഹമായ ഫോട്ടോഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഫേസ് വേർതിരിവ്. നാറ്റ്. കമ്മ്യൂണിക്കേറ്റ്. 8, 200 (2017).
സ്ലോട്ട്കാവേജ്, ഡിജെ തുടങ്ങിയവർ. ഹാലൈഡ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് അബ്സോർബറുകളിൽ പ്രകാശ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഫേസ് വേർതിരിക്കൽ. എകെഎസ് എനർജി കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്. 1, 1199–1205 (2016).
ചെൻ, എൽ. തുടങ്ങിയവർ. ഫോർമാമിഡിൻ ലെഡ് ട്രയോഡൈഡ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ആന്തരിക ഘട്ട സ്ഥിരതയും ആന്തരിക ബാൻഡ്‌ഗാപ്പും. അഞ്ജിവ. കെമിക്കൽ. ഇന്റർനാഷണാലിറ്റി. എഡ്. 61. e202212700 (2022).
മെത്തിലീൻഡിയാമോണിയത്തിന്റെ വിഘടനവും ലെഡ് ട്രയോഡൈഡ് ഫോർമാമിഡിനിന്റെ ഘട്ടം സ്ഥിരതയിലെ അതിന്റെ പങ്കിനെക്കുറിച്ചും ഡുയിൻസ്റ്റി, ഇഎ തുടങ്ങിയവർ മനസ്സിലാക്കുന്നു. ജെ. കെം. ബിച്ച്. 18, 10275–10284 (2023).
ലു, എച്ച്‌ഇസഡ് തുടങ്ങിയവർ. കറുത്ത പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ കാര്യക്ഷമവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ നീരാവി നിക്ഷേപം FAPbI3. സയൻസ് 370, 74 (2020).
ഡോഹെർട്ടി, ടിഎഎസ് തുടങ്ങിയവർ. സ്ഥിരതയുള്ള ചരിഞ്ഞ ഒക്ടാഹെഡ്രൽ ഹാലൈഡ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ പരിമിതമായ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള ഘട്ടങ്ങളുടെ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച രൂപീകരണത്തെ അടിച്ചമർത്തുന്നു. സയൻസ് 374, 1598–1605 (2021).
ഹോ, കെ. തുടങ്ങിയവർ. ഈർപ്പം, വെളിച്ചം എന്നിവയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ ഫോർമാമിഡിൻ ധാന്യങ്ങളുടെയും സീസിയം, ലെഡ് അയഡിഡ് പെറോവ്‌സ്കൈറ്റുകളുടെയും പരിവർത്തനത്തിന്റെയും അപചയത്തിന്റെയും സംവിധാനങ്ങൾ. എകെഎസ് എനർജി കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്. 6, 934–940 (2021).
ഷെങ് ജെ. തുടങ്ങിയവർ. α-FAPbI3 പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾക്കായി സ്യൂഡോഹാലൈഡ് അയോണുകളുടെ വികസനം. നേച്ചർ 592, 381–385 (2021).