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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08924
混合的 Sn-Pb 卤化物钙钛矿是太阳能电池的有前途的吸收材料，因为它有可能将带隙能量调低至 1.2-1.3 eV。然而，含锡钙钛矿易受氧化影响，从而影响光电特性。在这项工作中，我们通过微波电导率、结构和光学表征技术定性和定量研究了孤立 ASnxPb1-xI3（其中 A 是甲基铵或甲脒和铯的混合物）钙钛矿薄膜中的亚稳态氧诱导掺杂。我们观察到，较长的氧气暴露时间会导致暗电导率逐渐升高，并在几天内缓慢衰减回其原始水平。在这里，氧气充当电子受体，导致锡从 Sn2+ 氧化为 Sn4+ 并产生自由空穴。通过将钙钛矿同时暴露于氧气和光中，可以增强亚稳态氧诱导掺杂。接下来，我们表明，掺杂不仅会导致光电导信号的减弱，而且即使在失去掺杂后也会产生长期影响，这被认为是由于连续的氧化反应导致缺陷态的形成。长时间暴露在氧气和光线下，可以观察到光学和结构变化，这与 SnOx 的形成和表面附近碘化物的损失有关。我们的工作强调，即使短期暴露在氧气中也会立即损害钙钛矿的载流子动力学，而结构钙钛矿的降解只有在长期暴露和氧化产物积累后才会明显。因此，对于高效的太阳能电池，在生产和运行过程中应严格阻止混合 Sn-Pb 钙钛矿暴露于氧气中。
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