សូមអរគុណសម្រាប់ការចូលមើលគេហទំព័រ Nature.com។ កំណែកម្មវិធីរុករកដែលអ្នកកំពុងប្រើមានការគាំទ្រ CSS មានកំណត់។ ដើម្បីទទួលបានលទ្ធផលល្អបំផុត យើងសូមណែនាំឱ្យប្រើកំណែថ្មីជាងនៃកម្មវិធីរុករករបស់អ្នក (ឬបិទរបៀបឆបគ្នានៅក្នុង Internet Explorer)។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដើម្បីធានាបាននូវការគាំទ្រជាបន្តបន្ទាប់ យើងកំពុងបង្ហាញគេហទំព័រដោយមិនចាំបាច់រចនាបថ ឬ JavaScript។
ការធ្វើឱ្យអសកម្មនៃពិការភាពត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite ដែលមានសារធាតុ lead triiodide ប៉ុន្តែឥទ្ធិពលនៃពិការភាពផ្សេងៗលើស្ថេរភាពដំណាក់កាល α នៅតែមិនច្បាស់លាស់។ នៅទីនេះ ដោយប្រើទ្រឹស្តីមុខងារដង់ស៊ីតេ យើងកំណត់អត្តសញ្ញាណជាលើកដំបូងនូវផ្លូវរិចរិលនៃ formamidine lead triiodide perovskite ពីដំណាក់កាល α ទៅដំណាក់កាល δ ហើយសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃពិការភាពផ្សេងៗលើរបាំងថាមពលអន្តរកាល។ លទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើព្យាករណ៍ថា ចន្លោះប្រហោងអ៊ីយ៉ូតទំនងជាបណ្តាលឱ្យមានការរិចរិល ពីព្រោះវាបន្ថយរបាំងថាមពលសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α-δ យ៉ាងខ្លាំង និងមានថាមពលបង្កើតទាបបំផុតនៅលើផ្ទៃ perovskite។ ការណែនាំនៃស្រទាប់ក្រាស់នៃសារធាតុ lead oxalate ដែលមិនរលាយក្នុងទឹកទៅលើផ្ទៃ perovskite រារាំងការរលួយនៃដំណាក់កាល α យ៉ាងសំខាន់ ដោយការពារការធ្វើចំណាកស្រុក និងការហួតនៃអ៊ីយ៉ូត។ លើសពីនេះ យុទ្ធសាស្ត្រនេះកាត់បន្ថយការរួមបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញដែលមិនមែនជាវិទ្យុសកម្ម និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យដល់ 25.39% (បញ្ជាក់ 24.92%)។ ឧបករណ៍ដែលមិនទាន់វេចខ្ចប់នៅតែអាចរក្សាប្រសិទ្ធភាពដើម 92% របស់វាបាន បន្ទាប់ពីដំណើរការក្នុងថាមពលអតិបរមារយៈពេល 550 ម៉ោង ក្រោមការបំភាយវិទ្យុសកម្មម៉ាស់ខ្យល់ 1.5 G ដែលក្លែងធ្វើ។
ប្រសិទ្ធភាពបំលែងថាមពល (PCE) នៃកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite (PSCs) បានឈានដល់កម្រិតខ្ពស់បំផុតដែលបានបញ្ជាក់គឺ 26%1។ ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 2015 មក PSCs ទំនើបៗបានពេញចិត្ត formamidine triiodide perovskite (FAPbI3) ជាស្រទាប់ស្រូបយកពន្លឺ ដោយសារតែស្ថេរភាពកម្ដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា និងគម្លាតប្រេកង់អនុគ្រោះជិតនឹងដែនកំណត់ Shockley-Keisser 2,3,4។ ជាអកុសល ខ្សែភាពយន្ត FAPbI3 ឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលពីដំណាក់កាល α ខ្មៅទៅជាដំណាក់កាល δ ពណ៌លឿងដែលមិនមែនជា perovskite នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់5,6។ ដើម្បីទប់ស្កាត់ការបង្កើតដំណាក់កាល delta សមាសធាតុ perovskite ស្មុគស្មាញផ្សេងៗត្រូវបានបង្កើតឡើង។ យុទ្ធសាស្ត្រទូទៅបំផុតដើម្បីយកឈ្នះបញ្ហានេះគឺការលាយ FAPbI3 ជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអ៊ីយ៉ុង methyl ammonium (MA+) cesium (Cs+) និង bromide (Br-)7,8,9។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ៊ីដ្រូសែន perovskites ចម្រុះទទួលរងនូវការពង្រីក bandgap និងការបំបែកដំណាក់កាលដែលបង្កឡើងដោយពន្លឺ ដែលធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការ និងស្ថេរភាពប្រតិបត្តិការរបស់ PSCs លទ្ធផល10,11,12។
ការសិក្សាថ្មីៗបានបង្ហាញថា គ្រីស្តាល់តែមួយ FAPbI3 សុទ្ធដែលគ្មានសារធាតុដូប មានស្ថេរភាពល្អឥតខ្ចោះដោយសារតែភាពគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងពិការភាពទាប13,14។ ដូច្នេះ ការកាត់បន្ថយពិការភាពដោយការបង្កើនភាពគ្រីស្តាល់នៃ FAPbI3 ភាគច្រើនគឺជាយុទ្ធសាស្ត្រសំខាន់មួយដើម្បីសម្រេចបាននូវ PSCs ដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងមានស្ថេរភាព2,15។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការនៃ PSC FAPbI3 ការរិចរិលទៅជាដំណាក់កាល δ ឆកោនពណ៌លឿងដែលមិនចង់បាននៅតែអាចកើតឡើង16។ ដំណើរការនេះជាធម្មតាចាប់ផ្តើមនៅលើផ្ទៃ និងព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិដែលងាយនឹងទទួលទឹក កំដៅ និងពន្លឺដោយសារតែវត្តមាននៃតំបន់ពិការភាពជាច្រើន។17។ ដូច្នេះ ការធ្វើឱ្យសកម្មលើផ្ទៃ/គ្រាប់ធញ្ញជាតិគឺចាំបាច់ដើម្បីធ្វើឱ្យដំណាក់កាលខ្មៅនៃ FAPbI318 មានស្ថេរភាព។ យុទ្ធសាស្ត្រធ្វើឱ្យសកម្មលើពិការភាពជាច្រើន រួមទាំងការណែនាំអំពី perovskites វិមាត្រទាប ម៉ូលេគុល Lewis អាស៊ីត-បាស និងអំបិលអាម៉ូញ៉ូមហាលីត បានទទួលវឌ្ឍនភាពយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុង PSCs formamidine19,20,21,22។ រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន ការសិក្សាស្ទើរតែទាំងអស់បានផ្តោតលើតួនាទីនៃពិការភាពផ្សេងៗក្នុងការកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិអុបតូអេឡិចត្រូនិចដូចជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃនាវាផ្ទុក ប្រវែងសាយភាយ និងរចនាសម្ព័ន្ធក្រុមនៅក្នុងកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ22,23,24។ ឧទាហរណ៍ ទ្រឹស្តីមុខងារដង់ស៊ីតេ (DFT) ត្រូវបានប្រើដើម្បីទស្សន៍ទាយតាមទ្រឹស្តីអំពីថាមពលបង្កើត និងកម្រិតថាមពលអន្ទាក់នៃពិការភាពផ្សេងៗ ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីណែនាំការរចនាអសកម្មជាក់ស្តែង20,25,26។ នៅពេលដែលចំនួននៃពិការភាពថយចុះ ស្ថេរភាពនៃឧបករណ៍ជាធម្មតាប្រសើរឡើង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុង PSC formamidine យន្តការនៃឥទ្ធិពលនៃពិការភាពផ្សេងៗលើស្ថេរភាពដំណាក់កាល និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបថតគួរតែខុសគ្នាទាំងស្រុង។ តាមចំណេះដឹងដ៏ល្អបំផុតរបស់យើង ការយល់ដឹងជាមូលដ្ឋានអំពីរបៀបដែលពិការភាពបង្កឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលគូបទៅជាឆកោន (α-δ) និងតួនាទីនៃអសកម្មលើផ្ទៃលើស្ថេរភាពដំណាក់កាលនៃ α-FAPbI3 perovskite នៅតែមិនទាន់យល់ច្បាស់នៅឡើយ។
នៅទីនេះ យើងបង្ហាញពីផ្លូវរិចរិលនៃ FAPbI3 perovskite ពីដំណាក់កាល α ខ្មៅទៅដំណាក់កាល δ លឿង និងឥទ្ធិពលនៃពិការភាពផ្សេងៗលើរបាំងថាមពលនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α ទៅ δ តាមរយៈ DFT។ ចន្លោះប្រហោង I ដែលងាយបង្កើតក្នុងអំឡុងពេលផលិតខ្សែភាពយន្ត និងប្រតិបត្តិការឧបករណ៍ ត្រូវបានគេព្យាករណ៍ថាទំនងជាចាប់ផ្តើមការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α-δ។ ដូច្នេះ យើងបានណែនាំស្រទាប់ក្រាស់ដែលមិនរលាយក្នុងទឹក និងមានស្ថេរភាពគីមីនៃសំណ oxalate (PbC2O4) នៅពីលើ FAPbI3 តាមរយៈប្រតិកម្មនៅនឹងកន្លែង។ ផ្ទៃសំណ oxalate (LOS) រារាំងការបង្កើតចន្លោះប្រហោង I និងការពារការធ្វើចំណាកស្រុកនៃអ៊ីយ៉ុង I នៅពេលដែលត្រូវបានជំរុញដោយកំដៅ ពន្លឺ និងវាលអគ្គិសនី។ LOS លទ្ធផលកាត់បន្ថយការរួមបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញដែលមិនមែនជាវិទ្យុសកម្មអន្តរមុខយ៉ាងខ្លាំង និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាព FAPbI3 PSC ដល់ 25.39% (បញ្ជាក់ដល់ 24.92%)។ ឧបករណ៍ LOS ដែលមិនទាន់វេចខ្ចប់ រក្សាបានប្រសិទ្ធភាពដើម 92% បន្ទាប់ពីដំណើរការនៅចំណុចថាមពលអតិបរមា (MPP) អស់រយៈពេលជាង 550 ម៉ោង នៅម៉ាស់ខ្យល់ក្លែងធ្វើ (AM) នៃវិទ្យុសកម្ម 1.5 ក្រាម។
ដំបូងយើងបានអនុវត្តការគណនា ab initio ដើម្បីស្វែងរកផ្លូវបំបែកនៃ perovskite FAPbI3 ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរពីដំណាក់កាល α ទៅដំណាក់កាល δ។ តាមរយៈដំណើរការបំលែងដំណាក់កាលលម្អិត វាត្រូវបានគេរកឃើញថាការបំលែងពី octahedron ចែករំលែកជ្រុងបីវិមាត្រ [PbI6] នៅក្នុងដំណាក់កាល α គូបនៃ FAPbI3 ទៅជា octahedron ចែករំលែកគែមមួយវិមាត្រ [PbI6] នៅក្នុងដំណាក់កាល δ ឆកោននៃ FAPbI3 ត្រូវបានសម្រេច។ ការបំបែក 9. Pb-I បង្កើតជាចំណងនៅក្នុងជំហានដំបូង (Int-1) ហើយរបាំងថាមពលរបស់វាឈានដល់ 0.62 eV/cell ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1a។ នៅពេលដែល octahedron ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរក្នុងទិសដៅ [0\(\bar{1}\)1] ខ្សែសង្វាក់ខ្លីឆកោនពង្រីកពី 1×1 ទៅ 1×3, 1×4 ហើយចុងក្រោយចូលទៅក្នុងដំណាក់កាល δ។ សមាមាត្រ​ទិស​ដៅ​នៃ​ផ្លូវ​ទាំងមូល​គឺ (011)α//(001)δ + [100]α//[100]δ។ ពី​ដ្យាក្រាម​ចែកចាយ​ថាមពល យើង​អាច​រក​ឃើញ​ថា បន្ទាប់​ពី​ការ​បង្កើត​នុយក្លេអ៊ែរ​នៃ​ដំណាក់កាល δ នៃ FAPbI3 នៅ​ដំណាក់កាល​ដូច​ខាង​ក្រោម របាំង​ថាមពល​គឺ​ទាប​ជាង​របាំង​ថាមពល​នៃ​ការ​ផ្លាស់​ប្តូរ​ដំណាក់កាល α ដែល​មាន​ន័យ​ថា​ការ​ផ្លាស់​ប្តូរ​ដំណាក់កាល​នឹង​ត្រូវ​បាន​ពន្លឿន។ ជាក់ស្តែង ជំហាន​ដំបូង​នៃ​ការ​គ្រប់គ្រង​ការ​ផ្លាស់​ប្តូរ​ដំណាក់កាល​គឺ​មាន​សារៈសំខាន់​ប្រសិនបើ​យើង​ចង់​ទប់ស្កាត់​ការ​រិចរិល​ដំណាក់កាល α។
ក. ដំណើរការបំលែងដំណាក់កាលពីឆ្វេងទៅស្តាំ - ដំណាក់កាល FAPbI3 ពណ៌ខ្មៅ (ដំណាក់កាល α) ការកាត់ផ្តាច់ចំណង Pb-I ដំបូង (Int-1) និងការកាត់ផ្តាច់ចំណង Pb-I បន្ថែម (Int-2, Int -3 និង Int -4) និងដំណាក់កាលពណ៌លឿង FAPbI3 (ដំណាក់កាល delta)។ ខ. របាំងថាមពលចំពោះការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α ទៅ δ នៃ FAPbI3 ដោយផ្អែកលើពិការភាពចំណុចខាងក្នុងផ្សេងៗ។ បន្ទាត់ចំនុចបង្ហាញរបាំងថាមពលនៃគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អ (0.62 eV)។ គ. ថាមពលនៃការបង្កើតពិការភាពចំណុចបឋមនៅលើផ្ទៃនៃ perovskite សំណ។ អ័ក្ស abscissa គឺជារបាំងថាមពលនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α-δ ហើយអ័ក្ស ordinate គឺជាថាមពលនៃការបង្កើតពិការភាព។ ផ្នែកដែលមានស្រមោលពណ៌ប្រផេះ លឿង និងបៃតងគឺប្រភេទ I (EB ទាប - FE ខ្ពស់) ប្រភេទ II (FE ខ្ពស់) និងប្រភេទ III (EB ទាប - FE ទាប) រៀងៗខ្លួន។ ឃ. ថាមពលនៃការបង្កើតពិការភាព VI និង LOS នៃ FAPbI3 នៅក្នុងការគ្រប់គ្រង។ ង. I របាំងទៅនឹងការធ្វើចំណាកស្រុកអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងការគ្រប់គ្រង និង LOS នៃ FAPbI3។ f – ការតំណាងគ្រោងការណ៍នៃការធ្វើចំណាកស្រុកនៃអ៊ីយ៉ុង I (ស្វ៊ែរពណ៌ទឹកក្រូច) និង gLOS FAPbI3 (ពណ៌ប្រផេះ សំណ; ពណ៌ស្វាយ (ពណ៌ទឹកក្រូច) អ៊ីយ៉ូត (អ៊ីយ៉ូតចល័ត)) នៅក្នុងការគ្រប់គ្រង gf (ឆ្វេង៖ ទិដ្ឋភាពខាងលើ; ស្តាំ៖ ផ្នែកឆ្លងកាត់ ពណ៌ត្នោត); កាបូន; ខៀវខ្ចី – អាសូត; ក្រហម – អុកស៊ីសែន; ផ្កាឈូកខ្ចី – អ៊ីដ្រូសែន)។ ទិន្នន័យប្រភពត្រូវបានផ្តល់ជូនក្នុងទម្រង់ជាឯកសារទិន្នន័យប្រភព។
បន្ទាប់មក យើងបានសិក្សាជាប្រព័ន្ធអំពីឥទ្ធិពលនៃចំណុចខ្វះខាតខាងក្នុងផ្សេងៗ (រួមទាំងការកាន់កាប់ទីតាំងប្រឆាំង PbFA, IFA, PbI និង IPb; អាតូមអន្តរកាល Pbi និង Ii; និងកន្លែងទំនេរ VI, VFA និង VPb) ដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកត្តាសំខាន់ៗ។ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការរិចរិលដំណាក់កាលអាតូម និងកម្រិតថាមពល ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1b និងតារាងបន្ថែមទី 1។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ មិនមែនគ្រប់ពិការភាពទាំងអស់កាត់បន្ថយរបាំងថាមពលនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α-δ នោះទេ (រូបភាពទី 1b)។ យើងជឿជាក់ថា ពិការភាពដែលមានទាំងថាមពលបង្កើតទាប និងរបាំងថាមពលផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α-δ ទាបជាង ត្រូវបានចាត់ទុកថាបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់ស្ថេរភាពដំណាក់កាល។ ដូចដែលបានរាយការណ៍ពីមុន ផ្ទៃសម្បូរសំណ ជាទូទៅត្រូវបានចាត់ទុកថាមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ formamidine PSC27។ ដូច្នេះ យើងផ្តោតលើផ្ទៃដែលបញ្ចប់ដោយ PbI2 (100) ក្រោមលក្ខខណ្ឌសម្បូរសំណ។ ថាមពលបង្កើតពិការភាពនៃចំណុចខ្វះខាតខាងក្នុងផ្ទៃត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1c និងតារាងបន្ថែមទី 1។ ដោយផ្អែកលើរបាំងថាមពល (EB) និងថាមពលបង្កើតអន្តរកាល (FE) ពិការភាពទាំងនេះត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាបីប្រភេទ។ ប្រភេទទី I (EB ទាប-FE ខ្ពស់): ទោះបីជា IPb, VFA និង VPb កាត់បន្ថយរបាំងថាមពលចំពោះការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលយ៉ាងច្រើនក៏ដោយ ក៏ពួកវាមានថាមពលបង្កើតខ្ពស់។ ដូច្នេះ យើងជឿថា ពិការភាពប្រភេទនេះមានផលប៉ះពាល់មានកម្រិតលើការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល ព្រោះវាកម្រត្រូវបានបង្កើតឡើងណាស់។ ប្រភេទទី II (EB ខ្ពស់): ដោយសារតែរបាំងថាមពលផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α-δ ដែលប្រសើរឡើង ពិការភាពប្រឆាំងនឹងទីតាំង PbI, IFA និង PbFA មិនធ្វើឱ្យខូចស្ថេរភាពដំណាក់កាលនៃ perovskite α-FAPbI3 ទេ។ ប្រភេទទី III (EB ទាប-FE ទាប): ពិការភាព VI, Ii និង Pbi ដែលមានថាមពលបង្កើតទាបអាចបណ្តាលឱ្យមានការរិចរិលដំណាក់កាលខ្មៅ។ ជាពិសេសដោយសារ FE និង EB VI ទាបបំផុត យើងជឿថាយុទ្ធសាស្ត្រដ៏មានប្រសិទ្ធភាពបំផុតគឺកាត់បន្ថយចន្លោះ I។
ដើម្បីកាត់បន្ថយ VI យើងបានបង្កើតស្រទាប់ក្រាស់នៃ PbC2O4 ដើម្បីកែលម្អផ្ទៃរបស់ FAPbI3។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងសារធាតុអសកម្មអំបិលហាលីតសរីរាង្គដូចជា phenylethylammonium iodide (PEAI) និង n-octylammonium iodide (OAI) PbC2O4 ដែលមិនមានអ៊ីយ៉ុងហាឡូហ្សែនចល័ត មានស្ថេរភាពគីមី មិនរលាយក្នុងទឹក និងងាយនឹងអសកម្មនៅពេលរំញោច។ មានស្ថេរភាពល្អនៃសំណើមលើផ្ទៃ និងដែនអគ្គិសនីនៃ perovskite។ ភាពរលាយនៃ PbC2O4 ក្នុងទឹកមានត្រឹមតែ 0.00065 ក្រាម/លីត្រ ដែលទាបជាង PbSO428។ អ្វីដែលសំខាន់ជាងនេះទៅទៀត ស្រទាប់ក្រាស់ និងឯកសណ្ឋាននៃ LOS អាចត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងទន់ភ្លន់លើខ្សែភាពយន្ត perovskite ដោយប្រើប្រតិកម្មនៅនឹងកន្លែង (សូមមើលខាងក្រោម)។ យើងបានធ្វើការក្លែងធ្វើ DFT នៃចំណងអន្តរមុខរវាង FAPbI3 និង PbC2O4 ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែមទី 1។ តារាងបន្ថែមទី 2 បង្ហាញពីថាមពលបង្កើតពិការភាពបន្ទាប់ពីការចាក់ LOS។ យើងបានរកឃើញថា LOS មិនត្រឹមតែបង្កើនថាមពលបង្កើតនៃពិការភាព VI ចំនួន 0.69–1.53 eV (រូបភាពទី 1d) ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាថែមទាំងបង្កើនថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃ I នៅលើផ្ទៃធ្វើចំណាកស្រុក និងផ្ទៃចេញ (រូបភាពទី 1e)។ នៅដំណាក់កាលដំបូង អ៊ីយ៉ុង I ធ្វើចំណាកស្រុកតាមបណ្តោយផ្ទៃ perovskite ដោយទុកឱ្យអ៊ីយ៉ុង VI ស្ថិតនៅក្នុងទីតាំង lattice ជាមួយនឹងរបាំងថាមពល 0.61 eV។ បន្ទាប់ពីការណែនាំ LOS ដោយសារតែឥទ្ធិពលនៃឧបសគ្គ steric ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មសម្រាប់ការធ្វើចំណាកស្រុកនៃអ៊ីយ៉ុង I កើនឡើងដល់ 1.28 eV។ ក្នុងអំឡុងពេលធ្វើចំណាកស្រុកនៃអ៊ីយ៉ុង I ចាកចេញពីផ្ទៃ perovskite របាំងថាមពលនៅក្នុង VOC ក៏ខ្ពស់ជាងនៅក្នុងគំរូត្រួតពិនិត្យផងដែរ (រូបភាពទី 1e)។ ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍នៃផ្លូវធ្វើចំណាកស្រុកនៃអ៊ីយ៉ុង I នៅក្នុងក្រុមត្រួតពិនិត្យ និង LOS FAPbI3 ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 f និង g រៀងៗខ្លួន។ លទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើបង្ហាញថា LOS អាចរារាំងការបង្កើតពិការភាព VI និងការហួតនៃ I ដោយហេតុនេះការពារការបង្កើតស្នូលនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α ទៅ δ។
ប្រតិកម្មរវាងអាស៊ីតអុកស៊ីលីក និង FAPbI3 perovskite ត្រូវបានសាកល្បង។ បន្ទាប់ពីលាយដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតអុកស៊ីលីក និង FAPbI3 បរិមាណទឹកភ្លៀងពណ៌សច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែមទី 2។ ផលិតផលម្សៅត្រូវបានកំណត់ថាជាសម្ភារៈ PbC2O4 សុទ្ធដោយប្រើការឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិច (XRD) (រូបភាពបន្ថែមទី 3) និងវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដបំលែងហ្វូរៀ (FTIR) (រូបភាពបន្ថែមទី 4)។ យើងបានរកឃើញថាអាស៊ីតអុកស៊ីលីករលាយខ្ពស់ក្នុងអាល់កុលអ៊ីសូប្រូពីល (IPA) នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ជាមួយនឹងភាពរលាយប្រហែល 18 មីលីក្រាម/មីលីលីត្រ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែមទី 5។ នេះធ្វើឱ្យដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់កាន់តែងាយស្រួល ព្រោះ IPA ជាសារធាតុរំលាយអសកម្មទូទៅ មិនបំផ្លាញស្រទាប់ perovskite លើសពីរយៈពេលខ្លីទេ29។ ដូច្នេះ តាមរយៈការជ្រលក់ខ្សែភាពយន្ត perovskite ក្នុងដំណោះស្រាយអាស៊ីត oxalic ឬការស្រោបដំណោះស្រាយអាស៊ីត oxalic លើ perovskite ដោយបង្វិល PbC2O4 ស្តើង និងក្រាស់អាចទទួលបានយ៉ាងរហ័សនៅលើផ្ទៃនៃខ្សែភាពយន្ត perovskite ស្របតាមសមីការគីមីដូចខាងក្រោម៖ H2C2O4 + FAPbI3 = PbC2O4 + FAI +HI។ FAI អាចរលាយក្នុង IPA ហើយដូច្នេះត្រូវបានយកចេញក្នុងអំឡុងពេលចម្អិនអាហារ។ កម្រាស់នៃ LOS អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយពេលវេលាប្រតិកម្ម និងកំហាប់សារធាតុបង្កហេតុ។
រូបភាពមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន (SEM) នៃខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យ និងខ្សែភាពយន្ត LOS perovskite ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2a,b។ លទ្ធផលបង្ហាញថា រូបរាងផ្ទៃ perovskite ត្រូវបានថែរក្សាយ៉ាងល្អ ហើយភាគល្អិតល្អន់មួយចំនួនធំត្រូវបានដាក់នៅលើផ្ទៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ដែលគួរតែតំណាងឱ្យស្រទាប់ PbC2O4 ដែលបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មនៅនឹងកន្លែង។ ខ្សែភាពយន្ត LOS perovskite មានផ្ទៃរលោងជាងបន្តិច (រូបភាពបន្ថែមទី 6) និងមុំប៉ះទឹកធំជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យ (រូបភាពបន្ថែមទី 7)។ មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូនឆ្លងកាត់ដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ (HR-TEM) ត្រូវបានប្រើដើម្បីសម្គាល់ស្រទាប់ផ្ទៃនៃផលិតផល។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យ (រូបភាពទី 2c) ស្រទាប់ស្តើងឯកសណ្ឋាន និងក្រាស់ដែលមានកម្រាស់ប្រហែល 10 nm អាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់នៅលើកំពូលនៃ LOS perovskite (រូបភាពទី 2d)។ ដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេនរង្វង់មុំខ្ពស់ (HAADF-STEM) ដើម្បីពិនិត្យមើលចំណុចប្រទាក់រវាង PbC2O4 និង FAPbI3 វត្តមាននៃតំបន់គ្រីស្តាល់នៃ FAPbI3 និងតំបន់អាម៉ូហ្វុសនៃ PbC2O4 អាចត្រូវបានសង្កេតឃើញយ៉ាងច្បាស់ (រូបភាពបន្ថែមទី 8)។ សមាសភាពផ្ទៃនៃ perovskite បន្ទាប់ពីការព្យាបាលដោយអាស៊ីត oxalic ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការវាស់វែងវិសាលគមអេឡិចត្រុងហ្វូតូរកាំរស្មីអ៊ិច (XPS) ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព 2e-g។ នៅក្នុងរូបភាព 2e កំពូល C 1s ប្រហែល 284.8 eV និង 288.5 eV ជាកម្មសិទ្ធិរបស់សញ្ញា CC និង FA ជាក់លាក់រៀងៗខ្លួន។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងភ្នាសត្រួតពិនិត្យ ភ្នាស LOS បានបង្ហាញកំពូលបន្ថែមនៅ 289.2 eV ដែលសន្មតថាជា C2O42-។ វិសាលគម O 1s នៃ LOS perovskite បង្ហាញកំពូល O 1s បីដែលខុសគ្នាខាងគីមីនៅ 531.7 eV, 532.5 eV និង 533.4 eV ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង COO, C=O ដែលគ្មានប្រូតុងនៃក្រុមអូសាឡាតដែលនៅដដែល 30 និងអាតូម O នៃសមាសធាតុ OH (រូបភាពទី 2e)។ សម្រាប់គំរូត្រួតពិនិត្យ មានតែកំពូល O 1s តូចមួយប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ដែលអាចសន្មតថាជាអុកស៊ីសែនដែលត្រូវបានស្រូបយកនៅលើផ្ទៃ។ លក្ខណៈភ្នាសត្រួតពិនិត្យនៃ Pb 4f7/2 និង Pb 4f5/2 មានទីតាំងនៅ 138.4 eV និង 143.3 eV រៀងគ្នា។ យើងបានសង្កេតឃើញថា LOS perovskite បង្ហាញពីការផ្លាស់ប្តូរកំពូល Pb ប្រហែល 0.15 eV ឆ្ពោះទៅរកថាមពលចងខ្ពស់ជាង ដែលបង្ហាញពីអន្តរកម្មខ្លាំងជាងរវាងអាតូម C2O42- និង Pb (រូបភាពទី 2g)។
ក. រូបភាព SEM នៃការគ្រប់គ្រង និង ខ. ខ្សែភាពយន្ត LOS perovskite ទិដ្ឋភាពពីលើ។ គ. មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងបញ្ជូនឆ្លងកាត់ដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ (HR-TEM) នៃការគ្រប់គ្រង និង ឃ. ខ្សែភាពយន្ត LOS perovskite។ XPS ដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់នៃ e C 1s, f O 1s និង g Pb 4f ខ្សែភាពយន្ត perovskite។ ទិន្នន័យប្រភពត្រូវបានផ្តល់ជូនក្នុងទម្រង់ជាឯកសារទិន្នន័យប្រភព។
យោងតាមលទ្ធផល DFT វាត្រូវបានព្យាករណ៍តាមទ្រឹស្តីថា ពិការភាព VI និងការធ្វើចំណាកស្រុក I ងាយនឹងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលពី α ទៅ δ។ របាយការណ៍មុនៗបានបង្ហាញថា I2 ត្រូវបានបញ្ចេញយ៉ាងឆាប់រហ័សពីខ្សែភាពយន្ត perovskite ដែលមានមូលដ្ឋានលើ PC ក្នុងអំឡុងពេលជ្រលក់ពន្លឺបន្ទាប់ពីបង្ហាញខ្សែភាពយន្តទៅនឹងពន្លឺ និងភាពតានតឹងកម្ដៅ31,32,33។ ដើម្បីបញ្ជាក់ពីឥទ្ធិពលស្ថេរភាពនៃសំណ oxalate លើដំណាក់កាល α នៃ perovskite យើងបានជ្រលក់ខ្សែភាពយន្ត perovskite ត្រួតពិនិត្យ និង LOS ក្នុងដបកែវថ្លាដែលមានផ្ទុក toluene រៀងៗខ្លួន ហើយបន្ទាប់មកបានបំភ្លឺវាដោយពន្លឺព្រះអាទិត្យ 1 រយៈពេល 24 ម៉ោង។ យើងបានវាស់ការស្រូបយកពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ (UV-Vis)។ ដំណោះស្រាយ toluene ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3a។ បើប្រៀបធៀបជាមួយគំរូត្រួតពិនិត្យ អាំងតង់ស៊ីតេស្រូបយក I2 ទាបជាងច្រើនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញក្នុងករណី LOS-perovskite ដែលបង្ហាញថា LOS បង្រួមអាចរារាំងការបញ្ចេញ I2 ពីខ្សែភាពយន្ត perovskite ក្នុងអំឡុងពេលជ្រលក់ពន្លឺ។ រូបថតនៃខ្សែភាពយន្ត perovskite LOS ត្រួតពិនិត្យចាស់ៗ ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពទី 3b និង c។ សារធាតុ perovskite LOS នៅតែមានពណ៌ខ្មៅ ខណៈពេលដែលខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យភាគច្រើនបានប្រែទៅជាពណ៌លឿង។ វិសាលគមស្រូបយកដែលអាចមើលឃើញដោយកាំរស្មីយូវីនៃខ្សែភាពយន្តដែលជ្រមុជត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3b និង c។ យើងបានសង្កេតឃើញថាការស្រូបយកដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង α នៅក្នុងខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យត្រូវបានថយចុះយ៉ាងច្បាស់។ ការវាស់វែងកាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីកត់ត្រាការវិវត្តនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។ បន្ទាប់ពីបំភ្លឺរយៈពេល 24 ម៉ោង សារធាតុ perovskite ត្រួតពិនិត្យបានបង្ហាញសញ្ញាដំណាក់កាល δ ពណ៌លឿងខ្លាំង (11.8°) ខណៈពេលដែលសារធាតុ perovskite LOS នៅតែរក្សាដំណាក់កាលខ្មៅល្អ (រូបភាពទី 3d)។
វិសាលគមស្រូបយកដែលអាចមើលឃើញដោយកាំរស្មីយូវីនៃដំណោះស្រាយ toluene ដែលខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យ និងខ្សែភាពយន្ត LOS ត្រូវបានជ្រលក់ក្រោមពន្លឺព្រះអាទិត្យ 1 ដងរយៈពេល 24 ម៉ោង។ រូបភាពបញ្ចូលបង្ហាញពីដបមួយដែលខ្សែភាពយន្តនីមួយៗត្រូវបានជ្រលក់ក្នុងបរិមាណស្មើគ្នានៃ toluene។ ខ វិសាលគមស្រូបយក UV-Vis នៃខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យ និង គ ខ្សែភាពយន្ត LOS មុន និងក្រោយការជ្រលក់ក្រោមពន្លឺព្រះអាទិត្យ 1 ដងរយៈពេល 24 ម៉ោង។ រូបភាពបញ្ចូលបង្ហាញរូបថតនៃខ្សែភាពយន្តសាកល្បង។ ឃ លំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចនៃខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យ និង LOS មុន និងក្រោយការប៉ះពាល់ 24 ម៉ោង។ រូបភាព SEM នៃខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យ e និងខ្សែភាពយន្ត f LOS បន្ទាប់ពីការប៉ះពាល់ 24 ម៉ោង។ ទិន្នន័យប្រភពត្រូវបានផ្តល់ជូនក្នុងទម្រង់ជាឯកសារទិន្នន័យប្រភព។
យើងបានធ្វើការវាស់វែងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន (SEM) ដើម្បីសង្កេតមើលការផ្លាស់ប្តូរមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធនៃខ្សែភាពយន្ត perovskite បន្ទាប់ពីការបំភ្លឺរយៈពេល 24 ម៉ោង ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3e, f។ នៅក្នុងខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យ គ្រាប់ធំៗត្រូវបានបំផ្លាញ ហើយប្រែទៅជាម្ជុលតូចៗ ដែលត្រូវគ្នានឹងរូបរាងនៃផលិតផលដំណាក់កាល δ FAPbI3 (រូបភាពទី 3e)។ ចំពោះខ្សែភាពយន្ត LOS គ្រាប់ perovskite នៅតែស្ថិតក្នុងស្ថានភាពល្អ (រូបភាពទី 3f)។ លទ្ធផលបានបញ្ជាក់ថា ការបាត់បង់ I បង្កឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរពីដំណាក់កាលខ្មៅទៅដំណាក់កាលលឿងយ៉ាងសំខាន់ ខណៈពេលដែល PbC2O4 ធ្វើឱ្យដំណាក់កាលខ្មៅមានស្ថេរភាព ការពារការបាត់បង់ I។ ដោយសារដង់ស៊ីតេទំនេរនៅលើផ្ទៃខ្ពស់ជាងនៅក្នុងដុំគ្រាប់ 34 ដំណាក់កាលនេះទំនងជាកើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃគ្រាប់។ ការបញ្ចេញអ៊ីយ៉ូត និងបង្កើត VI ក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ដូចដែលបានព្យាករណ៍ដោយ DFT LOS អាចរារាំងការបង្កើតពិការភាព VI និងការពារការធ្វើចំណាកស្រុកនៃអ៊ីយ៉ុង I ទៅកាន់ផ្ទៃ perovskite។
លើសពីនេះ ឥទ្ធិពលនៃស្រទាប់ PbC2O4 ទៅលើភាពធន់នឹងសំណើមនៃខ្សែភាពយន្ត perovskite នៅក្នុងខ្យល់បរិយាកាស (សំណើមទាក់ទង 30-60%) ត្រូវបានសិក្សា។ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែមទី 9 ខ្សែភាពយន្ត perovskite LOS នៅតែមានពណ៌ខ្មៅបន្ទាប់ពី 12 ថ្ងៃ ខណៈពេលដែលខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យប្រែទៅជាពណ៌លឿង។ នៅក្នុងការវាស់វែង XRD ខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យបង្ហាញកំពូលខ្លាំងនៅ 11.8° ដែលត្រូវគ្នានឹងដំណាក់កាល δ នៃ FAPbI3 ខណៈពេលដែលខ្សែភាពយន្ត perovskite LOS រក្សាបាននូវដំណាក់កាល α ខ្មៅ (រូបភាពបន្ថែមទី 10)។
ពន្លឺ​បញ្ចេញ​ពន្លឺ​ក្នុង​សភាព​ស្ថិតស្ថេរ (PL) និង​ពន្លឺ​បញ្ចេញ​ពន្លឺ​ដែល​រលាយ​តាម​ពេលវេលា (TRPL) ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​សិក្សា​ពី​ឥទ្ធិពល​អសកម្ម​នៃ​សំណ​អុកសាឡាត​លើ​ផ្ទៃ​ប៉េរ៉ូវស្គីត។ ក្នុង​រូបភាពទី 4a បង្ហាញ​ថា​ខ្សែភាពយន្ត LOS បាន​បង្កើន​អាំងតង់ស៊ីតេ PL។ ក្នុង​រូបភាព​ផែនទី PL អាំងតង់ស៊ីតេ​នៃ​ខ្សែភាពយន្ត LOS លើ​ផ្ទៃ​ទាំងមូល 10 × 10 μm2 គឺ​ខ្ពស់​ជាង​ខ្សែភាពយន្ត​ត្រួតពិនិត្យ (រូបភាព​បន្ថែម 11) ដែល​បង្ហាញ​ថា PbC2O4 ធ្វើ​ឲ្យ​ខ្សែភាពយន្ត​ប៉េរ៉ូវស្គីត​អសកម្ម​ស្មើៗ​គ្នា។ អាយុកាល​របស់​ឧបករណ៍​ផ្ទុក​ត្រូវ​បាន​កំណត់​ដោយ​ការ​ប៉ាន់ស្មាន​ការ​រលួយ TRPL ជាមួយ​អនុគមន៍​អិចស្ប៉ូណង់ស្យែល​តែមួយ (រូបភាពទី 4b)។ អាយុកាល​របស់​ឧបករណ៍​ផ្ទុក​នៃ​ខ្សែភាពយន្ត LOS គឺ 5.2 μs ដែល​វែង​ជាង​ខ្សែភាពយន្ត​ត្រួតពិនិត្យ​ដែល​មាន​អាយុកាល​របស់​ឧបករណ៍​ផ្ទុក 0.9 μs ដែល​បង្ហាញ​ពី​ការ​រួម​បញ្ចូល​គ្នា​ដែល​មិន​មែន​ជា​រស្មី​លើ​ផ្ទៃ​ថយ​ចុះ។
PL ស្ថានភាពស្ថិរភាព និងវិសាលគម b នៃ PL បណ្ដោះអាសន្ននៃខ្សែភាពយន្ត perovskite លើស្រទាប់កញ្ចក់។ គ ខ្សែកោង SP នៃឧបករណ៍ (FTO/TiO2/SnO2/perovskite/spiro-OMeTAD/Au)។ ឃ វិសាលគម EQE និងវិសាលគម Jsc EQE រួមបញ្ចូលពីឧបករណ៍ដែលមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត។ ឃ ភាពអាស្រ័យនៃអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺនៃឧបករណ៍ perovskite លើដ្យាក្រាម Voc។ ច ការវិភាគ MKRC ធម្មតាដោយប្រើឧបករណ៍រន្ធស្អាត ITO/PEDOT:PSS/perovskite/PCBM/Au។ VTFL គឺជាវ៉ុលបំពេញអន្ទាក់អតិបរមា។ ពីទិន្នន័យទាំងនេះ យើងបានគណនាដង់ស៊ីតេអន្ទាក់ (Nt)។ ទិន្នន័យប្រភពត្រូវបានផ្តល់ជូនក្នុងទម្រង់ជាឯកសារទិន្នន័យប្រភព។
ដើម្បីសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃស្រទាប់អុកស៊ីឡាតសំណលើដំណើរការឧបករណ៍ រចនាសម្ព័ន្ធទំនាក់ទំនង FTO/TiO2/SnO2/perovskite/spiro-OMeTAD/Au បែបប្រពៃណីត្រូវបានប្រើប្រាស់។ យើងប្រើ formamidine chloride (FACl) ជាសារធាតុបន្ថែមទៅលើសារធាតុបឋម perovskite ជំនួសឱ្យ methylamine hydrochloride (MACl) ដើម្បីសម្រេចបាននូវដំណើរការឧបករណ៍កាន់តែប្រសើរ ដោយសារ FACl អាចផ្តល់នូវគុណភាពគ្រីស្តាល់កាន់តែប្រសើរ និងជៀសវាងគម្លាតក្រុមនៃ FAPbI335 (សូមមើលរូបភាពបន្ថែមទី 1 និងទី 2 សម្រាប់ការប្រៀបធៀបលម្អិត)។ 12-14)។ IPA ត្រូវបានជ្រើសរើសជាសារធាតុរំលាយ ពីព្រោះវាផ្តល់នូវគុណភាពគ្រីស្តាល់កាន់តែប្រសើរ និងការតំរង់ទិសដែលពេញចិត្តនៅក្នុងខ្សែភាពយន្ត perovskite បើប្រៀបធៀបទៅនឹង diethyl ether (DE) ឬ chlorobenzene (CB)36 (រូបភាពបន្ថែមទី 15 និងទី 16)។ កម្រាស់របស់ PbC2O4 ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរដោយប្រុងប្រយ័ត្ន ដើម្បីធ្វើឱ្យមានភាពស្មើគ្នានៃពិការភាព និងការដឹកជញ្ជូនបន្ទុក ដោយការកែតម្រូវកំហាប់អាស៊ីត oxalic (រូបភាពបន្ថែមទី 17)។ រូបភាព SEM ឆ្លងកាត់នៃឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យ និង LOS ដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែម 18។ ខ្សែកោងដង់ស៊ីតេចរន្តធម្មតា (CD) សម្រាប់ឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យ និង LOS ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4c ហើយប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានស្រង់ចេញត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងតារាងបន្ថែម 3។ កោសិកាត្រួតពិនិត្យប្រសិទ្ធភាពបំលែងថាមពលអតិបរមា (PCE) 23.43% (22.94%), Jsc 25.75 mA cm-2 (25.74 mA cm-2), Voc 1.16 V (1.16 V) និងការស្កេនបញ្ច្រាស (ទៅមុខ)។ កត្តាបំពេញ (FF) គឺ 78.40% (76.69%)។ PCE LOS PSC អតិបរមាគឺ 25.39% (24.79%), Jsc គឺ 25.77 mA cm-2, Voc គឺ 1.18 V, FF គឺ 83.50% (81.52%) ពីបញ្ច្រាស (ស្កេនទៅមុខទៅ)។ ឧបករណ៍ LOS សម្រេចបាននូវដំណើរការ photovoltaic ដែលមានការបញ្ជាក់ 24.92% នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ photovoltaic ភាគីទីបីដែលគួរឱ្យទុកចិត្ត (រូបភាពបន្ថែម 19)។ ប្រសិទ្ធភាពកង់ទិចខាងក្រៅ (EQE) បានផ្តល់ឱ្យ Jsc រួមបញ្ចូលគ្នា 24.90 mA cm-2 (ការគ្រប់គ្រង) និង 25.18 mA cm-2 (LOS PSC) រៀងគ្នា ដែលស្របគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយ Jsc ដែលវាស់វែងនៅក្នុងវិសាលគម AM 1.5 G ស្តង់ដារ (រូបភាពទី 4d)។ ការចែកចាយស្ថិតិនៃ PCE ដែលវាស់វែងសម្រាប់ការគ្រប់គ្រង និង LOS PSC ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពបន្ថែម 20។
ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4e ទំនាក់ទំនងរវាង Voc និងអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺត្រូវបានគណនាដើម្បីសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃ PbC2O4 ទៅលើការបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញនៃផ្ទៃដែលមានជំនួយពីអន្ទាក់។ ជម្រាលនៃខ្សែដែលសមសម្រាប់ឧបករណ៍ LOS គឺ 1.16 kBT/sq ដែលទាបជាងជម្រាលនៃខ្សែដែលសមសម្រាប់ឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យ (1.31 kBT/sq) ដែលបញ្ជាក់ថា LOS មានប្រយោជន៍សម្រាប់ការទប់ស្កាត់ការបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញនៃផ្ទៃដោយសត្វក្លែងបន្លំ។ យើងប្រើបច្ចេកវិទ្យាកំណត់ចរន្តបន្ទុកលំហ (SCLC) ដើម្បីវាស់ដង់ស៊ីតេពិការភាពនៃខ្សែភាពយន្ត perovskite ដោយវាស់លក្ខណៈ IV ងងឹតនៃឧបករណ៍រន្ធ (ITO/PEDOT:PSS/perovskite/spiro-OMeTAD/Au) ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4f។ បង្ហាញ។ ដង់ស៊ីតេអន្ទាក់ត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្ត Nt = 2ε0εVTFL/eL2 ដែល ε ជាថេរឌីអេឡិចត្រិចដែលទាក់ទងនៃខ្សែភាពយន្តប៉េរ៉ូវស្គីត ε0 ជាថេរឌីអេឡិចត្រិចនៃកន្លែងទំនេរ VTFL ជាវ៉ុលកំណត់សម្រាប់បំពេញអន្ទាក់ e ជាបន្ទុក L ជាកម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តប៉េរ៉ូវស្គីត (650 nm)។ ដង់ស៊ីតេពិការភាពនៃឧបករណ៍ VOC ត្រូវបានគណនាថាមាន 1.450 × 1015 cm–3 ដែលទាបជាងដង់ស៊ីតេពិការភាពនៃឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យ ដែលមាន 1.795 × 1015 cm–3។
ឧបករណ៍ដែលមិនទាន់វេចខ្ចប់ត្រូវបានសាកល្បងនៅចំណុចថាមពលអតិបរមា (MPP) ក្រោមពន្លឺថ្ងៃពេញក្រោមអាសូត ដើម្បីពិនិត្យមើលស្ថេរភាពនៃដំណើរការរយៈពេលវែងរបស់វា (រូបភាពទី 5a)។ បន្ទាប់ពី 550 ម៉ោង ឧបករណ៍ LOS នៅតែរក្សាបាន 92% នៃប្រសិទ្ធភាពអតិបរមារបស់វា ខណៈពេលដែលដំណើរការរបស់ឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យបានធ្លាក់ចុះដល់ 60% នៃដំណើរការដើមរបស់វា។ ការចែកចាយធាតុនៅក្នុងឧបករណ៍ចាស់ត្រូវបានវាស់ដោយវិសាលគមម៉ាស់អ៊ីយ៉ុងបន្ទាប់បន្សំពេលវេលាហោះហើរ (ToF-SIMS) (រូបភាពទី 5b, c)។ ការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ូតយ៉ាងច្រើនអាចមើលឃើញនៅក្នុងតំបន់ត្រួតពិនិត្យមាសខាងលើ។ លក្ខខណ្ឌនៃការការពារឧស្ម័នអសកម្មមិនរាប់បញ្ចូលកត្តាបំផ្លាញបរិស្ថានដូចជាសំណើម និងអុកស៊ីសែន ដែលបង្ហាញថាយន្តការខាងក្នុង (ឧ. ការធ្វើចំណាកស្រុកអ៊ីយ៉ុង) ជាមូលហេតុ។ យោងតាមលទ្ធផល ToF-SIMS អ៊ីយ៉ុង I- និង AuI2- ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងអេឡិចត្រូត Au ដែលបង្ហាញពីការសាយភាយនៃ I ពី perovskite ទៅក្នុង Au។ អាំងតង់ស៊ីតេសញ្ញានៃអ៊ីយ៉ុង I- និង AuI2- នៅក្នុងឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យគឺខ្ពស់ជាងគំរូ VOC ប្រហែល 10 ដង។ របាយការណ៍មុនៗបានបង្ហាញថា ការជ្រាបចូលអ៊ីយ៉ុងអាចនាំឱ្យមានការថយចុះយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃចរន្តរន្ធរបស់ spiro-OMeTAD និងការច្រេះគីមីនៃស្រទាប់អេឡិចត្រូតខាងលើ ដោយហេតុនេះធ្វើឱ្យខូចទំនាក់ទំនងអន្តរមុខនៅក្នុងឧបករណ៍37,38។ អេឡិចត្រូត Au ត្រូវបានដកចេញ ហើយស្រទាប់ spiro-OMeTAD ត្រូវបានសម្អាតចេញពីស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ chlorobenzene។ បន្ទាប់មកយើងបានកំណត់លក្ខណៈខ្សែភាពយន្តដោយប្រើការឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិច grazing incidence (GIXRD) (រូបភាពទី 5d)។ លទ្ធផលបង្ហាញថាខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យមានកំពូលឌីផ្រាក់ស្យុងជាក់ស្តែងនៅ 11.8° ខណៈពេលដែលគ្មានកំពូលឌីផ្រាក់ស្យុងថ្មីលេចឡើងនៅក្នុងគំរូ LOS ទេ។ លទ្ធផលបង្ហាញថា ការខាតបង់អ៊ីយ៉ុង I យ៉ាងច្រើននៅក្នុងខ្សែភាពយន្តត្រួតពិនិត្យនាំឱ្យមានការបង្កើតដំណាក់កាល δ ខណៈពេលដែលនៅក្នុងខ្សែភាពយន្ត LOS ដំណើរការនេះត្រូវបានរារាំងយ៉ាងច្បាស់។
ការតាមដាន MPP ជាបន្តបន្ទាប់រយៈពេល 575 ម៉ោងនៃឧបករណ៍ដែលមិនបានផ្សាភ្ជាប់នៅក្នុងបរិយាកាសអាសូត និងពន្លឺព្រះអាទិត្យ 1 ដោយគ្មានតម្រង UV។ ការចែកចាយ ToF-SIMS នៃអ៊ីយ៉ុង bI- និង c AuI2- នៅក្នុងឧបករណ៍បញ្ជា LOS MPP និងឧបករណ៍ចាស់។ ស្រមោលពណ៌លឿង បៃតង និងទឹកក្រូចត្រូវគ្នាទៅនឹង Au, Spiro-OMeTAD និង perovskite។ d GIXRD នៃខ្សែភាពយន្ត perovskite បន្ទាប់ពីការធ្វើតេស្ត MPP។ ទិន្នន័យប្រភពត្រូវបានផ្តល់ជូនក្នុងទម្រង់ជាឯកសារទិន្នន័យប្រភព។
ចរន្តអគ្គិសនីដែលពឹងផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពត្រូវបានវាស់វែងដើម្បីបញ្ជាក់ថា PbC2O4 អាចរារាំងការធ្វើចំណាកស្រុកអ៊ីយ៉ុង (រូបភាពបន្ថែម 21)។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម (Ea) នៃការធ្វើចំណាកស្រុកអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានកំណត់ដោយការវាស់វែងការផ្លាស់ប្តូរចរន្តអគ្គិសនី (σ) នៃខ្សែភាពយន្ត FAPbI3 នៅសីតុណ្ហភាពផ្សេងៗគ្នា (T) និងប្រើទំនាក់ទំនង Nernst-Einstein៖ σT = σ0exp(−Ea/kBT) ដែល σ0 ជាចំនួនថេរ kB ជាចំនួនថេរ Boltzmann។ យើងទទួលបានតម្លៃ Ea ពីជម្រាលនៃ ln(σT) ធៀបនឹង 1/T ដែលមាន 0.283 eV សម្រាប់ការគ្រប់គ្រង និង 0.419 eV សម្រាប់ឧបករណ៍ LOS។
សរុបមក យើងផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌទ្រឹស្តីមួយ ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណផ្លូវរិចរិលនៃ FAPbI3 perovskite និងឥទ្ធិពលនៃពិការភាពផ្សេងៗលើរបាំងថាមពលនៃការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α-δ។ ក្នុងចំណោមពិការភាពទាំងនេះ ពិការភាព VI ត្រូវបានព្យាករណ៍តាមទ្រឹស្តីថាងាយនឹងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលពី α ទៅ δ។ ស្រទាប់ក្រាស់ដែលមិនរលាយក្នុងទឹក និងមានស្ថេរភាពគីមីនៃ PbC2O4 ត្រូវបានណែនាំ ដើម្បីធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពនៃដំណាក់កាល α នៃ FAPbI3 ដោយរារាំងការបង្កើតកន្លែងទំនេរ I និងការធ្វើចំណាកស្រុកនៃអ៊ីយ៉ុង I។ យុទ្ធសាស្ត្រនេះកាត់បន្ថយការរួមបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញមិនមែនវិទ្យុសកម្មអន្តរមុខយ៉ាងខ្លាំង បង្កើនប្រសិទ្ធភាពកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យដល់ 25.39% និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពប្រតិបត្តិការ។ លទ្ធផលរបស់យើងផ្តល់នូវការណែនាំសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវ PSC formamidine ដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងមានស្ថេរភាព ដោយការរារាំងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល α ទៅ δ ដែលបង្កឡើងដោយពិការភាព។
អ៊ីសូប្រូបអុកស៊ីដទីតានីញ៉ូម (IV) (TTIP, 99.999%) ត្រូវបានទិញពី Sigma-Aldrich។ អាស៊ីតអ៊ីដ្រូក្លរីក (HCl, 35.0–37.0%) និងអេតាណុល (គ្មានជាតិទឹក) ត្រូវបានទិញពីឧស្សាហកម្មគីមីក្វាងចូវ។ SnO2 (សារធាតុរលាយកូឡាជែនអុកស៊ីដសំណប៉ាហាំង (IV) 15 wt%) ត្រូវបានទិញពី Alfa Aesar។ អ៊ីយ៉ូតសំណ (II) (PbI2, 99.99%) ត្រូវបានទិញពី TCI សៀងហៃ (ប្រទេសចិន)។ អ៊ីយ៉ូតហ្វម៉ាមីឌីន (FAI, ≥99.5%), ហ្វម៉ាមីឌីនក្លរួ (FACl, ≥99.5%), មេទីឡាមីន អ៊ីដ្រូក្លរីត (MACl, ≥99.5%), 2,2′,7,7′-តេត្រាគីស-(N , N-di-p))-មេតូស៊ីអានីលីន)-9,9′-ស្ពីរ៉ូប៊ីហ្វ្លុយអូរីន (Spiro-OMeTAD, ≥99.5%), លីចូម ប៊ីស(ទ្រីហ្វ្លុយអូរ៉ូមេតាន)ស៊ុលហ្វូនីលីមីត (Li-TFSI, 99.95%), 4-tert-ប៊ុយទីលភីរីឌីន (tBP, 96%) ត្រូវបានទិញពីក្រុមហ៊ុន Xi'an Polymer Light Technology Company (ប្រទេសចិន)។ N,N-ឌីមេទីលហ្វម៉ាមីត (DMF, 99.8%), ឌីមេទីលស៊ុលហ្វុកស៊ីត (DMSO, 99.9%), អ៊ីសូប្រូពីលអាល់កុល (IPA, 99.8%), ក្លរ៉ូបេនហ្សេន (CB, 99.8%), អាសេតូនីទ្រីល (ACN)។ បានទិញពី Sigma-Aldrich។ អាស៊ីតអុកស៊ីលីក (H2C2O4, 99.9%) ត្រូវបានទិញពី Macklin។ សារធាតុគីមីទាំងអស់ត្រូវបានប្រើប្រាស់ដូចដែលបានទទួលដោយគ្មានការកែប្រែផ្សេងទៀត។
ស្រទាប់ខាងក្រោម ITO ឬ FTO (1.5 × 1.5 cm2) ត្រូវបានសម្អាតដោយអ៊ុលត្រាសោនជាមួយសាប៊ូបោកខោអាវ អាសេតូន និងអេតាណុលរយៈពេល 10 នាទីរៀងៗខ្លួន ហើយបន្ទាប់មកសម្ងួតក្រោមស្ទ្រីមអាសូត។ ស្រទាប់របាំង TiO2 ក្រាស់មួយត្រូវបានដាក់លើស្រទាប់ខាងក្រោម FTO ដោយប្រើដំណោះស្រាយនៃទីតានីញ៉ូម ឌីអ៊ីសូប្រូផូស៊ីប៊ីស (អាសេទីឡាសេតូណាត) ក្នុងអេតាណុល (1/25, v/v) ដែលដាក់នៅសីតុណ្ហភាព 500 °C រយៈពេល 60 នាទី។ ការរលាយកូឡាជែន SnO2 ត្រូវបានពនលាយជាមួយទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុងក្នុងសមាមាត្របរិមាណ 1:5។ នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស្អាតដែលបានព្យាបាលដោយអូហ្សូន UV រយៈពេល 20 នាទី ខ្សែភាពយន្តស្តើងនៃភាគល្អិតណាណូ SnO2 ត្រូវបានដាក់នៅ 4000 rpm រយៈពេល 30 វិនាទី ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបានកំដៅមុននៅ 150 °C រយៈពេល 30 នាទី។ សម្រាប់ដំណោះស្រាយសារធាតុបឋម perovskite 275.2 mg FAI, 737.6 mg PbI2 និង FACl (20 mol%) ត្រូវបានរំលាយក្នុងសារធាតុរំលាយចម្រុះ DMF/DMSO (15/1)។ ស្រទាប់ Perovskite ត្រូវបានរៀបចំដោយការបង្វិល 40 μL នៃដំណោះស្រាយសារធាតុបឋម Perovskite នៅលើកំពូលស្រទាប់ SnO2 ដែលបានព្យាបាលដោយអូហ្សូនដោយកាំរស្មីយូវីក្នុងល្បឿន 5000 rpm ក្នុងខ្យល់អាកាសបរិសុទ្ធរយៈពេល 25 វិនាទី។ 5 វិនាទីបន្ទាប់ពីលើកចុងក្រោយ ដំណោះស្រាយ MACl2 IPA ចំនួន 50 μL (4 mg/mL) ត្រូវបានទម្លាក់យ៉ាងលឿនទៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមជាសារធាតុប្រឆាំងសារធាតុរំលាយ។ បន្ទាប់មក ខ្សែភាពយន្តដែលទើបរៀបចំថ្មីៗត្រូវបានដុតនៅសីតុណ្ហភាព 150°C រយៈពេល 20 នាទី ហើយបន្ទាប់មកនៅសីតុណ្ហភាព 100°C រយៈពេល 10 នាទី។ បន្ទាប់ពីធ្វើឱ្យខ្សែភាពយន្ត Perovskite ត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ដំណោះស្រាយ H2C2O4 (1, 2, 4 mg រំលាយក្នុង 1 mL IPA) ត្រូវបានបង្វិលក្នុងល្បឿន 4000 rpm រយៈពេល 30 វិនាទី ដើម្បីធ្វើឱ្យផ្ទៃ Perovskite អសកម្ម។ ដំណោះស្រាយ spiro-OMeTAD ដែលរៀបចំដោយលាយ spiro-OMeTAD 72.3 មីលីក្រាម, CB1 1 មីលីលីត្រ, 27 µl tBP និង 17.5 µl Li-TFSI (520 មីលីក្រាមក្នុង 1 មីលីលីត្រ acetonitrile) ត្រូវបានស្រោបដោយស្ពីនលើខ្សែភាពយន្តក្នុងល្បឿន 4000 rpm ក្នុងរយៈពេល 30 វិនាទី។ ជាចុងក្រោយ ស្រទាប់ Au ក្រាស់ 100 nm ត្រូវបានហួតក្នុងកន្លែងទំនេរក្នុងអត្រា 0.05 nm/s (0~1 nm), 0.1 nm/s (2~15 nm) និង 0.5 nm/s (16~100 nm)។
ដំណើរការ SC នៃកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite ត្រូវបានវាស់វែងដោយប្រើ Keithley 2400 ម៉ែត្រក្រោមការបំភ្លឺរបស់ឧបករណ៍ក្លែងធ្វើពន្លឺព្រះអាទិត្យ (SS-X50) នៅអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺ 100 mW/cm2 ហើយត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយប្រើកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យស៊ីលីកុនស្តង់ដារក្រិតតាមខ្នាត។ លុះត្រាតែមានការបញ្ជាក់ផ្សេងពីនេះ ខ្សែកោង SP ត្រូវបានវាស់វែងនៅក្នុងប្រអប់ស្រោមដៃដែលបំពេញដោយអាសូតនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ (~25°C) ក្នុងរបៀបស្កេនទៅមុខ និងបញ្ច្រាស (ជំហានវ៉ុល 20 mV ពេលវេលាពន្យាពេល 10 ms)។ របាំងស្រមោលត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ផ្ទៃដែលមានប្រសិទ្ធភាព 0.067 cm2 សម្រាប់ PSC ដែលវាស់បាន។ ការវាស់វែង EQE ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងខ្យល់ព័ទ្ធជុំវិញដោយប្រើប្រព័ន្ធ PVE300-IVT210 (Industrial Vision Technology(s) Pte Ltd) ជាមួយនឹងពន្លឺពណ៌តែមួយដែលផ្តោតលើឧបករណ៍។ ដើម្បីស្ថេរភាពឧបករណ៍ ការធ្វើតេស្តកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលមិនបានរុំព័ទ្ធត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងប្រអប់ស្រោមដៃអាសូតនៅសម្ពាធ 100 mW/cm2 ដោយគ្មានតម្រង UV។ ToF-SIMS ត្រូវបានវាស់វែងដោយប្រើ PHI nanoTOFII time-of-flight SIMS។ ការវិភាគជម្រៅត្រូវបានទទួលដោយប្រើកាំភ្លើងអ៊ីយ៉ុង Ar 4 kV ដែលមានផ្ទៃ 400 × 400 µm។
ការវាស់វែង​ស្ពិចត្រូស្កូប​ហ្វូតូអេឡិចត្រុង​កាំរស្មីអ៊ិច (XPS) ត្រូវបានអនុវត្តលើប្រព័ន្ធ Thermo-VG Scientific (ESCALAB 250) ដោយប្រើ Al Kα ដែលមាន​ពណ៌​តែមួយ (សម្រាប់របៀប XPS) នៅសម្ពាធ 5.0 × 10–7 Pa។ ​​មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន (SEM) ត្រូវបានអនុវត្តលើប្រព័ន្ធ JEOL-JSM-6330F។ រូបរាងផ្ទៃ និងភាពរដុបនៃខ្សែភាពយន្ត perovskite ត្រូវបានវាស់វែងដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍កម្លាំងអាតូម (AFM) (Bruker Dimension FastScan)។ STEM និង HAADF-STEM ត្រូវបានរក្សាទុកនៅ FEI Titan Themis STEM។ វិសាលគមស្រូបយក UV–Vis ត្រូវបានវាស់វែងដោយប្រើ UV-3600Plus (Shimadzu Corporation)។ ចរន្តកំណត់បន្ទុកលំហ (SCLC) ត្រូវបានកត់ត្រានៅលើម៉ែត្រ Keithley 2400។ ពន្លឺចែងចាំងក្នុងស្ថានភាពស្ថិរភាព (PL) និងពន្លឺចែងចាំងតាមពេលវេលា (TRPL) នៃការរលួយពេញមួយជីវិតរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកត្រូវបានវាស់វែងដោយប្រើស្ពិចត្រូម៉ែត្រពន្លឺចែងចាំង FLS 1000។ រូបភាព​គូស​ផែនទី PL ត្រូវ​បាន​វាស់​ដោយ​ប្រើ​ប្រព័ន្ធ Horiba LabRam Raman HR Evolution។ វិសាលគម​អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ​បំលែង​ហ្វួរៀ (FTIR) ត្រូវ​បាន​អនុវត្ត​ដោយ​ប្រើ​ប្រព័ន្ធ Thermo-Fisher Nicolet NXR 9650។
នៅក្នុងការងារនេះ យើងប្រើវិធីសាស្ត្រយកគំរូផ្លូវ SSW ដើម្បីសិក្សាពីផ្លូវអន្តរកាលពីដំណាក់កាល α ទៅដំណាក់កាល δ។ នៅក្នុងវិធីសាស្ត្រ SSW ចលនានៃផ្ទៃថាមពលសក្តានុពលត្រូវបានកំណត់ដោយទិសដៅនៃរបៀបទន់ចៃដន្យ (ដេរីវេទីពីរ) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការសិក្សាលម្អិត និងគោលបំណងនៃផ្ទៃថាមពលសក្តានុពល។ នៅក្នុងការងារនេះ ការយកគំរូផ្លូវត្រូវបានអនុវត្តលើ supercell 72 អាតូម ហើយគូស្ថានភាពដំបូង/ចុងក្រោយ (IS/FS) ជាង 100 ត្រូវបានប្រមូលនៅកម្រិត DFT។ ដោយផ្អែកលើសំណុំទិន្នន័យគូ IS/FS ផ្លូវដែលភ្ជាប់រចនាសម្ព័ន្ធដំបូង និងរចនាសម្ព័ន្ធចុងក្រោយអាចត្រូវបានកំណត់ជាមួយនឹងការឆ្លើយឆ្លងគ្នារវាងអាតូម ហើយបន្ទាប់មកចលនាទ្វេផ្លូវតាមបណ្តោយផ្ទៃឯកតាអថេរត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់វិធីសាស្ត្រស្ថានភាពអន្តរកាលយ៉ាងរលូន។ (VK-DESV)។ បន្ទាប់ពីស្វែងរកស្ថានភាពអន្តរកាល ផ្លូវដែលមានរបាំងទាបបំផុតអាចត្រូវបានកំណត់ដោយចំណាត់ថ្នាក់របាំងថាមពល។
ការគណនា DFT ទាំងអស់ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើ VASP (កំណែ 5.3.5) ដែលអន្តរកម្មអេឡិចត្រុង-អ៊ីយ៉ុងនៃអាតូម C, N, H, Pb និង I ត្រូវបានតំណាងដោយគ្រោងការណ៍រលកពង្រីកដែលបានព្យាករ (PAW)។ អនុគមន៍សហសម្ព័ន្ធផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានពិពណ៌នាដោយការប៉ាន់ស្មានជម្រាលទូទៅនៅក្នុងប៉ារ៉ាម៉ែត្រ Perdue-Burke-Ernzerhoff។ ដែនកំណត់ថាមពលសម្រាប់រលកប្លង់ត្រូវបានកំណត់ទៅ 400 eV។ ក្រឡាចត្រង្គចំណុច k Monkhorst–Pack មានទំហំ (2 × 2 × 1)។ សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់ ទីតាំងបន្ទះឈើ និងអាតូមត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរពេញលេញរហូតដល់សមាសធាតុភាពតានតឹងអតិបរមាគឺទាបជាង 0.1 GPa និងសមាសធាតុកម្លាំងអតិបរមាគឺទាបជាង 0.02 eV/Å។ នៅក្នុងគំរូផ្ទៃ ផ្ទៃនៃ FAPbI3 មាន 4 ស្រទាប់ ស្រទាប់ខាងក្រោមមានអាតូមថេរដែលធ្វើត្រាប់តាមតួរបស់ FAPbI3 ហើយស្រទាប់ខាងលើទាំងបីអាចផ្លាស់ទីដោយសេរីក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការធ្វើឱ្យប្រសើរ។ ស្រទាប់ PbC2O4 មានកម្រាស់ 1 ML ហើយមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃ I-terminal នៃ FAPbI3 ដែល Pb ត្រូវបានចងភ្ជាប់ទៅនឹង 1 I និង 4 O។
សម្រាប់ព័ត៌មានបន្ថែមអំពីការរចនាការសិក្សា សូមមើលសេចក្តីសង្ខេបរបាយការណ៍ផលប័ត្រធម្មជាតិដែលភ្ជាប់ជាមួយអត្ថបទនេះ។
ទិន្នន័យទាំងអស់ដែលទទួលបាន ឬវិភាគក្នុងអំឡុងពេលសិក្សានេះត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងអត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយ ក៏ដូចជានៅក្នុងព័ត៌មានគាំទ្រ និងឯកសារទិន្នន័យឆៅ។ ទិន្នន័យឆៅដែលបង្ហាញនៅក្នុងការសិក្សានេះអាចរកបាននៅ https://doi.org/10.6084/m9.figshare.2410016440។ ទិន្នន័យប្រភពត្រូវបានផ្តល់ជូនសម្រាប់អត្ថបទនេះ។
Green, M. et al. តារាង​ប្រសិទ្ធភាព​កោសិកា​ពន្លឺព្រះអាទិត្យ (លើកទី 57)។ កម្មវិធី។ រូបថតអគ្គិសនី។ ធនធាន។ កម្មវិធី។ 29, 3–15 (2021)។
Parker J. et al. ការគ្រប់គ្រងការលូតលាស់នៃស្រទាប់ perovskite ដោយប្រើអាល់គីលអាម៉ូញ៉ូមក្លរួដែលងាយនឹងបង្កជាឧស្ម័ន។ ធម្មជាតិ 616, 724–730 (2023)។
Zhao Y. et al. អសកម្ម (PbI2)2RbCl ធ្វើឱ្យខ្សែភាពយន្ត perovskite មានស្ថេរភាពសម្រាប់កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ វិទ្យាសាស្ត្រ 377, 531–534 (2022)។
Tan, K. et al. កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite ដាក់បញ្ច្រាសដោយប្រើប្រាស់សារធាតុ dimethylacridinyl dopant។ Nature, 620, 545–551 (2023)។
Han, K. et al. អ៊ីយ៉ូត​សំណ​ហ្វម៉ាមីឌីន​គ្រីស្តាល់​តែមួយ (FAPbI3): ការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរចនាសម្ព័ន្ធ អុបទិក និងអគ្គិសនី។ គុណកិរិយា។ ម៉ាថាយ 28, 2253–2258 (2016)។
Massey, S. et al. ការធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពនៃដំណាក់កាល perovskite ខ្មៅនៅក្នុង FAPbI3 និង CsPbI3។ AKS Energy Communications. 5, 1974–1985 (2020)។
អ្នក, JJ, និងអ្នកដទៃទៀត។ កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite ដែលមានប្រសិទ្ធភាពតាមរយៈការគ្រប់គ្រងឧបករណ៍ផ្ទុកដែលប្រសើរឡើង។ ធម្មជាតិ 590, 587–593 (2021)។
Saliba M. និងអ្នកដទៃទៀត។ ការដាក់បញ្ចូលសារធាតុ rubidium cations ទៅក្នុងកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការ photovoltaic។ វិទ្យាសាស្ត្រ 354, 206–209 (2016)។
Saliba M. et al. កោសិកា​ពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite cesium triple-cation៖ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាព ការផលិតឡើងវិញ និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ បរិស្ថានថាមពល។ វិទ្យាសាស្ត្រ។ ថ្ងៃទី 9 ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ 1989–1997 (2016)។
Cui X. et al. វឌ្ឍនភាពថ្មីៗក្នុងការរក្សាស្ថេរភាពដំណាក់កាល FAPbI3 នៅក្នុងកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite ដែលដំណើរការខ្ពស់ Sol. RRL 6, 2200497 (2022)។
Delagetta S. និងអ្នកដទៃទៀត។ ការបំបែកដំណាក់កាលដែលបង្កឡើងដោយពន្លឺដែលសមហេតុផលនៃ perovskites សរីរាង្គ-អសរីរាង្គ halide ចម្រុះ។ Nat. communicate. 8, 200 (2017)។
Slotcavage, DJ et al. ការបំបែកដំណាក់កាលដែលបង្កឡើងដោយពន្លឺនៅក្នុងឧបករណ៍ស្រូបយក halide perovskite។ AKS Energy Communications. 1, 1199–1205 (2016)។
Chen, L. et al. ស្ថេរភាពដំណាក់កាលខាងក្នុង និងគម្លាតកម្រិតខាងក្នុងនៃគ្រីស្តាល់តែមួយ perovskite នៃ formamidine lead triiodide។ Anjiva. គីមី។ អន្តរជាតិ។ កែសម្រួលដោយ 61. e202212700 (2022).
Duinsti, EA ជាដើម។ យល់ដឹងពីការរលួយនៃមេទីលអេនឌីអាម៉ូញ៉ូម និងតួនាទីរបស់វាក្នុងការធ្វើឱ្យដំណាក់កាលនៃលីដទ្រីយ៉ូឌីតហ្វម៉ាមីឌីនមានស្ថេរភាព។ J. Chem. Bitch. 18, 10275–10284 (2023)។
Lu, HZ et al. ការដាក់ចំហាយទឹកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងមានស្ថេរភាពនៃកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite ខ្មៅ FAPbI3។ វិទ្យាសាស្ត្រ 370, 74 (2020)។
Doherty, TAS ជាដើម។ សារធាតុ perovskites រាងអុកតាអេដ្រាលដែលមានស្ថេរភាព ទប់ស្កាត់ការបង្កើតដំណាក់កាលដែលមានលក្ខណៈពិសេសមានកំណត់។ វិទ្យាសាស្ត្រ 374, 1598–1605 (2021)។
Ho, K. et al. យន្តការនៃការបំលែង និងការរិចរិលនៃគ្រាប់ formamidine និងសារធាតុ perovskites សេស្យូម និងសំណ iodide ក្រោមឥទ្ធិពលនៃសំណើម និងពន្លឺ។ AKS Energy Communications. 6, 934–940 (2021)។
Zheng J. និងអ្នកដទៃទៀត។ ការអភិវឌ្ឍអានីយ៉ុង pseudohalide សម្រាប់កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ perovskite α-FAPbI3។ ធម្មជាតិ 592, 381–385 (2021)។