通过HCOO-阴离子工程实现高度发光和稳定的α-FAPbI3钙钛矿。信用:金(UNIST)钙钛矿是混合化合物，可以由金属卤化物和有机成分。它们吸引人的结构和电子特性使它们处于材料研究的前沿，具有改变广泛应用的巨大潜力，包括太阳能电池、发光二极管灯、激光器和光电探测器。金属卤化物钙钛矿尤其显示出作为薄膜光伏的光收集器的巨大潜力。金属卤化物钙钛矿的主要候选物之一是三碘化甲铅(FAPbI3)，它已成为高效稳定的钙钛矿太阳能电池最有前途的半导体。因此，科学家们一直试图最大限度地提高它的性能和稳定性。
现在，由EPFL基础科学学院的迈克尔·格泽尔教授领导的一组科学家采用了一种新的化学技巧，大大增强了FAPbI3的性能。使用这种方法可以得到功率转换效率高达25.6%、工作稳定性至少为450小时、强电致发光的太阳能电池器件，其外部量子效率(电池通过电流时产生的光量)超过10%。这项工作发表在《自然》杂志上。
科学家们通过“阴离子工程概念”实现了这一壮举，该概念增加了FAPbI3薄膜的结晶度并消除了缺陷。通过向混合物中引入伪卤化物阴离子甲酸盐(HCOO)，它们能够抑制通常存在于晶界和钙钛矿膜表面的结构缺陷。
作者写道:“我们的发现提供了一条直接的途径来消除金属卤化物钙钛矿中最丰富和有害的晶格缺陷，提供了一种获得具有改进的光电子性能的可溶液加工薄膜的便捷途径。”
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