钙钛矿CdSe/CdS量子点异质结/聚环氧乙烷(PEO)掺和有机金属卤化物钙钛矿可拉伸发光膜/CsPbBr_3/聚合物复合薄膜
钙钛矿CdSe/CdS量子点异质结/聚环氧乙烷(PEO)掺和有机金属卤化物钙钛矿可拉伸发光膜/CsPbBr_3/聚合物复合薄膜
钙钛矿量子点异质结构
异质结构的纳米晶体通常由一个核和一个保护壳组成，具有许多众所周知的例子，例如CdSe / CdS核-壳结构。基于PeQD芯核-壳纳米晶体的形成是复杂的，由于需要的离子晶体（钙钛矿）和原子晶体（合金半导体）之间创建一个异质结构。仍然可以设计这种结构，例如提出的CsPbI 3 / Mg x Zn 1- x Te QD的例子所示。当在外部电极上施加电偏压时，这种异质结构可以防止PeQD固体内部的离子迁移，从而增强其稳定性。
另一方面，硫族化物中铅与钙钛矿的晶格常数之间的出色匹配为形成一系列核-壳异质结构提供了可能。作为示例，图a，b示出了MAPbI 3和PbS的晶体结构的晶格匹配。这种核-壳型PbS-钙钛矿结构可以很容易地在溶液中制造，并且显示出可以增强太阳能电池的性能和稳定性。具有钙钛矿的QD作为芯材的芯-壳异质结构的实例仍然很少。CsPbI3使用三辛基膦硒化物作为硒源，可以在胶体相中直接合成/ PbSe异质结构量子点。图10c，d中的TEM和HRTEM图像 显示了一个中心区域，该中心区域的平面间距为0.62 nm，被识别为CsPbI 3 QD。这些图像中的表面区域被标识为PbSe，与其（200）平面相关的平面间距为0.3 nm。基于这些CsPbI 3 / PbSe QD的太阳能电池不仅达到了可观的13.9％的PCE，而且在潮湿环境中的存储稳定性也大大提高。在空气中存储60小时后，这些设备保留了其初始PCE的80％，而参考CsPbI 3基于设备的设备仅维护50％。
a，b）晶体结构模型，证明MAPbI 3和PbS之间的晶格匹配。c）TEM和d）HRTEM图像d）CsPbI 3 / PbSe异质结构NC。
ZnS是另一种很有前景的保护性半导体材料，其晶体结构与PeQD的晶体结构非常匹配。据报道，使用ZnS作为外壳可将CsPbBr 3 NC的PL寿命从13 ns延长至106 ns。就稳定性而言，由CsPbBr 3 / ZnS量子点加工而成的薄膜在浸入水中的同时可保持2天以上的PL强度，而由CsPbBr 3 QDs制成的薄膜的PL则在2小时内被完全淬灭。尽管这一结果令人鼓舞，但尚未在光伏应用的背景下研究这种异质结构。
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