高压科学技术高级研究中心 CD3ND3PbI3(左)和CH3NH3PbI3(右)单晶体压力相关荧光演化的彩色图
信用:刘刚 有机-无机杂化碘化铅钙钛矿是公认的非常有前途的光伏材料
虽然出色的光伏性能不断得到报道，但操纵这些混合钙钛矿以获得非凡的光电性能和更大的内在结构稳定性成为越来越多的关注
有机-无机卤化物钙钛矿的柔软性质使得它们的晶格对外部刺激(如压力)特别可调，提供了一种有效的方法来改变它们的结构以获得优异的光电性能
然而，这些软材料同时具有一个普遍的特征，即即使非常温和的压力也会导致有害的晶格畸变并削弱临界光-物质相互作用，从而引发性能退化
由高压科学技术高级研究中心的科学家领导的一个国际研究小组报告了一项关于混合钙钛矿的综合高压同位素研究
令他们惊讶的是，他们观察到压力驱动的晶格无序可以通过氢同位素效应被显著抑制，这对于更好的光学和机械性能是至关重要的，而这在以前是无法实现的
通过基于原位中子/同步加速器的分析和光学表征，在氘化的CD3ND3PbI3中证实了三倍的显著光致发光增强，这也显示了在高峰压力压缩-减压循环之后更大的结构稳定性和可保持的光致发光
研究人员还提出了对有机亚晶格和碘化铅八面体框架与结构光子学之间强相关性的原子级理解，其中不太活跃的CD3ND3+阳离子通过空间和库仑相互作用对维持长程结晶秩序至关重要
此外，与器件相关的研究结果显示，基于CD3ND3PbI3的太阳能电池具有与基于CH3NH3PbI3的器件相当的光伏性能，但表现出相当慢的降解行为，因此代表了一种范式，提出了同位素功能化钙钛矿材料用于更好的材料设计和更稳定的光伏应用
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