激光作用铅卤钙钛矿的机理与应用

王嘉鑫，沈威力，胡锦宁，陈军，李晓明，曾海波

南京理工大学材料科学与工程学院，新型显示材料与器件工信部重点实验室，南京 210094

1 引言

目前，基于铅卤钙钛矿本身优异的光电性能，不少课题组在太阳能电池10,11、发光二极管(LED)、光电探测器和阻变存储器等应用中都展示出了这类新型半导体材料不同于其他材料的杰出表现12。然而，由于离子晶体的结构特性和有机胺基团的存在，此类钙钛矿的本征稳定性仍是一道需要攻克的难题。这里所提及的本征稳定性是指，钙钛矿材料暴露在湿度、有氧和光照等情况下，自身会进行不可逆降解的现象13–16。早至2009年，Kojima等17注意到液态极性溶剂对钙钛矿存在强烈腐蚀作用，随后便有研究人员证实湿度和空气是导致钙钛矿降解的重要因素18–20。随着钙钛矿稳定性研究工作的深入，发现除了湿度和氧气的影响，光照干扰也逐渐浮出水面。Aristidou21和Berhe22等的研究结果表明，光和氧气的联合对钙钛矿也能起到降解作用，并初步实现了用碘化物进行性能调控以增强器件稳定性的策略23。

针对光照这一外界条件，不少研究学者也在思考，单纯的光浸泡环境是否同样会引发钙钛矿结构的降解。Nickel24和Li25等排除氧气和湿度的外界条件，发现仅靠光照便会影响钙钛矿的稳定性；Huang等26则证明了光照对材料不仅可以起到降解的负面作用，也能进行一定的修复功能。然而人们陆续发现，普通光源的这一修复行为并不能从本质上改善材料缺陷，研究的前景性和实用价值仍不能确定；……