佩魯賈大學(xué): 揭示碘化錫鈣鈦礦的不穩(wěn)定性

鹵化錫鈣鈦礦是實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛鈣鈦礦光電的唯一現(xiàn)實(shí)途徑。然而，盡管取得了重大進(jìn)展，但是鈣鈦礦自p型摻雜和Sn（II）氧化成Sn（IV）仍然限制了太陽(yáng)能電池的器件效率和穩(wěn)定性。通過(guò)使用新的密度泛函理論模擬，意大利佩魯賈大學(xué)Filippo De Angelis, 意大利CNR-SCITEC的Daniele Meggiolaro等人揭示了原始模型和缺陷模型中Sn（II）→Sn（IV）氧化的機(jī)理特征和能量學(xué)。

出乎意料的是，錫的氧化被預(yù)測(cè)在體相MASnI3中是非常不利的，而在未鈍化的鈣鈦礦表面上則受到能量的有利。結(jié)果，大量的Sn（IV）自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)镾n（II），向價(jià)帶釋放兩個(gè)空穴并p摻雜鈣鈦礦，而表面Sn（IV）充當(dāng)深電子陷阱，并有助于非輻射載流子復(fù)合。發(fā)現(xiàn)化學(xué)計(jì)量和價(jià)帶表面釘扎在很大程度上影響Sn（IV）的形成，指出表面鈍化是獲得有效和穩(wěn)定的鹵化錫太陽(yáng)能電池的主要策略。