钙钛矿
钙钛矿的形态
钙钛矿的形态
钙钛矿（Perovskite）是一种晶体结构的矿物，也是指一类具有类似晶体结构的化合物。
钙钛矿由一个钙离子（Ca2+）和一个钛离子（Ti4+）构成，配位到一个氧离子（O2-）形成晶体结构。
钙钛矿晶体结构通常具有立方对称性，属于立方晶系。
一般来说，钙钛矿晶体结构是由钙离子填充在中心位置，八个氧离子环绕在四面体形状的钛离子周围。
尽管钙钛矿最初指的是一种天然矿物，但现在钙钛矿更常用于描述一类具有相似晶体结构的化合物，尤其是一种特定的有机无机杂化钙钛矿（Hybrid Organic-Inorganic Perovskite）。
这些有机无机钙钛矿由有机阳离子（如甲胺基甲酸盐或其他有机大分子）和无机阴离子（一般是钙钛矿结构的钛和其他金属离子）组成。
有机无机钙钛矿材料在太阳能电池领域中引起了广泛关注，因为它们具有良好的光电性能和潜在的低成本制备方法。
总之，钙钛矿可以是指天然的钙钛矿矿物，也可以指一类具有类似晶体结构的化合物，包括有机无机钙钛矿。
这些钙钛矿材料具有特定的晶体结构和独特的性质，在多个领域具有广泛应用的潜力。
有机 无机 钙钛矿
钙钛矿（Perovskite）材料是一种具有ABX3晶体结构的化合物，其中A和B是阳离子，X是阴离子。
根据组成元素的不同，钙钛矿可以分为有机钙钛矿和无机钙钛矿。
有机钙钛矿是指包含有机阳离子（如铵离子）的钙钛矿材料。
这类材料结合了有机和无机组分的优点，如易于加工、高荧光效率、大极化率和结构多样性等。
此外，有机钙钛矿的可调谐性允许掺入半导体共轭有机结构单元，从而在未来的材料设计中拥有广阔的化学空间。
二维有机钙钛矿不仅综合了二维材料和钙钛矿的优势，也综合了有机和无机材料的优势。
这种材料在光电器件方面有着巨大的应用潜力，例如太阳能电池、光电探测器等。
无机钙钛矿则是指不包含有机阳离子的钙钛矿材料，通常由钙、钛、氧、卤素等无机元素组成。
无机钙钛矿具有良好的光吸收性能和长的载流子寿命，这使得它们在太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。
此外，无机钙钛矿还具有高的稳定性，可以在恶劣的环境条件下保持性能稳定。
总的来说，有机和无机钙钛矿各有其独特的优点和应用领域。
随着科学技术的不断发展，这些材料在未来的能源、电子和光电子等领域中将发挥越来越重要的作用。
钙钛矿简述PPT课件
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不同种类的钙钛矿在物理性质、化学性质和晶体结构等方面存在差异，因此在应 用领域也有所不同。
02
CATALOGUE
钙钛矿的应用领域
太阳能电池
高效能源转换
钙钛矿太阳能电池具有较高的光 电转换效率，可利用太阳光能转 化为电能，为可再生能源领域提 供了一种有效的解决方案。
低成本制备
钙钛矿材料合成相对简单，且制 备工艺较为成熟，有望降低太阳 能电池的生产成本，促进太阳能 应用的普及。
传感器
气体传感器
钙钛矿材料对气体敏感，可以用于制造高性能的气体传感器，在环境监测、工 业控制等领域具有应用价值。
生物传感器
钙钛矿材料可以与生物分子结合，用于制造生物传感器，用于检测生物分子、 病毒和细菌等，在医疗诊断和食品安全等领域具有应用价值。
03
CATALOGUE
钙钛矿的研究进展
提高光电转换效率的研究进展
钙钛矿的结构特点
钙钛矿结构是一种ABO3型化合物， 其中A和B是两种不同的元素，O是 氧元素。
钙钛矿结构的特点是具有立方晶格结 构，其中A离子位于立方晶胞的中心， B离子和O离子位于面心上，形成了一 个连续的三维网络。
钙钛矿的分类
根据A、B位阳离子的不同，钙钛矿可以划分为多种类型，如铅基钙钛矿、锡基钙 钛矿等。
Байду номын сангаас影响。
界面工程
优化钙钛矿与电极、衬底之间的界 面性质，减少界面反应和失配应力 ，提高器件稳定性。
封装与保护
采用有效的封装和保护技术，降低 环境因素对钙钛矿器件的影响，延 长器件使用寿命。
器件集成与制造工艺研究进展
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图案化技术
钙钛矿介绍
钙钛矿介绍钙钛矿（Perovskite）是一种具有材料学重要性的矿物，其化学式为ABX3，其中A和B代表两种金属阳离子，X代表阴离子。
钙钛矿得名于俄罗斯科学家Lev Perovski，他在19世纪早期首次发现了这种矿物。
钙钛矿具有丰富的化学多样性，并且在材料科学领域表现出了许多独特的特性。
最常见的钙钛矿结构是钙钛矿型（ABX3），其中A位于正方体的顶点，B位于正方体的中心，X位于正方体的八个面心位置。
这种结构非常稳定，同时具有光电性、磁性、催化性和超导性等特性，因此在能源、电子学、光电器件等领域具有广泛的应用潜力。
钙钛矿在太阳能领域的应用引起了广泛的关注。
由于其低制备成本、高转换效率和卓越的光电性能，钙钛矿太阳能电池成为了研究热点。
钙钛矿太阳能电池以其高效能量转换和可扩展性而在短时间内取得了显著的进展。
钙钛矿太阳能电池的关键是其优异的光电转换效率，可以达到20%以上，接近于传统硅太阳能电池的效率。
此外，钙钛矿太阳能电池还可以制备成柔性、透明和多色的形式，具有广阔的应用前景。
除了太阳能领域，钙钛矿的应用还广泛涉及到发光二极管（LED）、薄膜太阳能电池、光电催化、光电探测器等。
由于其优异的光电性能和可调控性，钙钛矿在这些领域的应用取得了很多突破性进展。
尽管钙钛矿具有出色的性能和广阔的应用前景，但其稳定性仍然是一个挑战。
钙钛矿材料对湿度、光照和温度等环境条件非常敏感，容易发生退化甚至失效。
因此，针对钙钛矿稳定性的研究是当前研究的重点之一，以提高其商业化应用的可行性。
总之，钙钛矿作为一种多功能材料，在能源、光电子学等领域具有巨大的潜力。
随着对其结构和性质的深入研究，相信钙钛矿材料将在未来的科学研究和工程应用中发挥越来越重要的作用。
钙钛矿分类
钙钛矿分类钙钛矿是一种具有出色光电性能的材料，广泛应用于太阳能电池、光电器件等领域。
本文将从钙钛矿的结构、性质、应用等方面进行介绍，以便读者对钙钛矿有更深入的了解。
一、钙钛矿的结构钙钛矿的化学式为ABX3，其中A为一价阳离子，B为二价阳离子，X为阴离子。
钙钛矿的晶体结构为立方晶系，通常以立方相和四方相存在。
在立方相中，阳离子A和阳离子B分别占据晶体的A位和B位，阴离子X填充在阳离子的八面体空隙中。
二、钙钛矿的性质1. 光电性能：钙钛矿具有良好的光电转换效率，是太阳能电池的理想材料之一。
其吸收光谱范围广，可有效转换可见光和近红外光。
2. 光学性能：钙钛矿具有高光学透明度和较高的折射率，适用于光电器件的制备。
3. 电学性能：钙钛矿具有高载流子迁移率和低电子亲和能，有利于电子输运和载流子分离。
4. 热学性能：钙钛矿具有较高的热稳定性和热导率，能够在高温环境下保持较好的性能。
三、钙钛矿的应用1. 太阳能电池：钙钛矿太阳能电池具有高转换效率、低成本和制备工艺简单等优点，是目前研究的热点之一。
2. 光电器件：钙钛矿可以制备光电二极管、光电发光二极管等光电器件，具有高亮度和较长的寿命。
3. 光催化：钙钛矿可用于光催化反应，如水分解、有机污染物降解等，具有良好的催化性能。
4. 光传感器：钙钛矿光传感器具有高灵敏度和快速响应的特点，可应用于光学成像、光谱分析等领域。
5. 其他应用：钙钛矿还可用于电致变色材料、光存储材料、光电存储器件等领域。
四、钙钛矿的发展趋势1. 提高稳定性：钙钛矿材料在长时间使用和高温环境下容易发生分解和退化，未来的研究重点是提高钙钛矿材料的稳定性。
2. 提高效率：钙钛矿太阳能电池的转换效率已经达到了较高水平，但仍有进一步提高的空间，未来的研究将致力于提高钙钛矿太阳能电池的效率。
3. 降低成本：目前钙钛矿材料的制备成本较高，未来的研究将致力于降低钙钛矿材料的制备成本，推动其在大规模工业化生产中的应用。
钙钛矿的分类
钙钛矿的分类钙钛矿是一类具有特殊结构和性质的矿物，具有广泛的应用潜力。
根据其化学成分和结构特征，钙钛矿可以分为多个不同的类别。
本文将对钙钛矿的分类进行详细介绍。
I. 钙钛矿的基本概念钙钛矿是一类具有结构为ABX3的晶体矿物，其中A和B位分别为阳离子和阴离子占据的位置，X位为占据的位置。
这种特殊的结构使得钙钛矿具有许多特殊的物理和化学性质，因此在能源、光电子、催化和生物医药等领域具有广泛的应用前景。
1. 纯钙钛矿纯钙钛矿是指A位和B位均由同一种阳离子和阴离子占据的钙钛矿。
最经典的纯钙钛矿是铅钛矿，其化学式为PbTiO3。
纯钙钛矿具有良好的光电性能和铁电性能，在太阳能电池、光电器件等领域有着重要的应用。
2. 掺杂钙钛矿掺杂钙钛矿是指在纯钙钛矿的基础上，通过掺杂不同的离子或改变晶体结构而形成的钙钛矿。
掺杂可以调节钙钛矿的电子结构和能带结构，从而改变其光电、催化和电化学性能。
常见的掺杂钙钛矿有铁掺杂的铅钛矿(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3)和镧掺杂的钙钛矿(La-doped CaTiO3)等。
3. 混合钙钛矿混合钙钛矿是指A位或B位由多种不同的阳离子或阴离子占据的钙钛矿。
混合钙钛矿的混合度可以通过调节不同阳离子或阴离子的比例来控制。
混合钙钛矿具有丰富的物理和化学性质，广泛应用于催化、能源存储和传感等领域。
例如，镧铁钛矿(LaFeO3)就是一种常见的混合钙钛矿。
4. 非钙钛矿钙钛矿非钙钛矿钙钛矿是指结构不符合典型钙钛矿结构ABX3的钙钛矿。
这类钙钛矿具有特殊的结构和性质，例如钙钛矿氧化物(La2Ti2O7)和过渡金属氧化物钙钛矿(La2NiO4)等。
非钙钛矿钙钛矿也在能源、催化和传感等领域展示出了重要的应用潜力。
III. 钙钛矿的应用钙钛矿由于其独特的结构和性质，在能源、光电子、催化和生物医药等领域具有广泛的应用前景。
其中，太阳能电池是目前钙钛矿应用最为广泛的领域之一。
钙钛矿太阳能电池具有高效率、低成本和可调性等优点，被认为是下一代太阳能电池的重要候选材料。
钙钛矿定义-概述说明以及解释
钙钛矿定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钙钛矿是一种具有特殊结构和性质的材料，广泛应用于光电领域、能量存储和转换等领域。
本文将从钙钛矿的特征、应用和研究进展三个方面进行探讨，旨在深入了解钙钛矿在当今科技发展中的重要作用和潜在应用价值。
通过对钙钛矿的定义和相关知识的介绍，我们可以更好地认识和理解这一材料的特性和潜力，为未来的研究和应用提供更多的参考和借鉴。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以介绍文章的整体框架和主要内容安排，例如：文章结构部分将会详细介绍钙钛矿的定义、特征、应用和研究进展。
首先，我们将在引言部分概述钙钛矿的基本概念，然后介绍文章的结构安排。
接着，在正文部分，我们将详细探讨钙钛矿的特征，探讨其在不同领域的应用以及当前研究进展。
最后，在结论部分，我们将对整篇文章进行总结，并展望未来钙钛矿研究的发展方向，以及提出我们对钙钛矿的看法和结论。
通过这样的结构安排，读者将能够全面了解钙钛矿的定义、特征、应用及研究进展。
1.3 目的本文旨在探讨钙钛矿这一具有重要意义的材料，从其特征、应用和研究进展等方面进行全面介绍和分析。
通过深入了解钙钛矿的相关知识，可以更好地认识和理解这种材料在各个领域的应用和潜力，为进一步的研究和发展提供参考和启示。
同时，通过对钙钛矿的定义和特性进行深入探讨，有助于拓展我们对于材料科学领域的认识，并推动相关领域的发展和创新。
因此，本文的目的在于全面阐述钙钛矿的重要性和前景，为读者提供对这一特殊材料的全面了解和深入思考。
2.正文2.1 钙钛矿的特征钙钛矿是一种具有特殊晶体结构的矿物，其化学式为ABX3。
其中A 位是较大的阳离子，常常是碱金属或较大的有机阳离子；B位是较小的金属阳离子，如钒、铁、镍等；X位是较小的阴离子，通常是氧、氟等。
这种晶体结构具有很高的对称性和光学性能。
钙钛矿晶体结构中每个阳离子周围都有六个氧离子形成八面体几何结构，这样的排列使得钙钛矿具有很高的稳定性和光学响应速度。
钙钛矿综述
钙钛矿综述
钙钛矿是一种重要的矿物，具有广泛的应用价值。
它的晶体结构属于立方晶系，化学式为ABO3，其中A通常是一种大离子，B通常是一种小离子，O是氧原子。
钙钛矿的晶体结构中存在着一些重要的物理效应，如铁电、压电、磁电等效应，这些效应使钙钛矿被广泛应用于电子、光电、微波、声学等领域。
钙钛矿在电子领域的应用包括铁电存储器、铁电电容器、压电传感器等。
铁电存储器是一种非挥发性存储器，具有快速读写速度、长周期寿命、低功耗等优点。
铁电电容器具有高电容密度、低失真、高温稳定性等特点，被广泛应用于滤波器、功率放大器等电路中。
压电传感器是一种将机械能转化为电能的传感器，具有高精度、高稳定性、高灵敏度等特点，被广泛应用于机器人、汽车、航空航天等领域。
钙钛矿在光电领域的应用包括光电探测器、光伏电池、LED等。
光电探测器是一种将光能转化为电能的器件，具有高响应速度、高灵敏度、低噪声等特点，被广泛应用于通信、安防、医疗等领域。
光伏电池是一种将太阳能转化为电能的器件，具有环保、可再生、低污染等特点，被广泛应用于太阳能发电、户用发电等领域。
LED是一种将电能转化为光能的器件，具有高效能、长寿命、低功耗等特点，被广泛应用于照明、显示等领域。
除了上述应用外，钙钛矿还被广泛应用于微波、声学等领域。
在微波领域，钙钛矿被广泛应用于滤波器、天线、振荡器等器件中，具有高Q值、低损耗、高频率等特点。
在声学领域，钙钛矿被广泛应用
于声波传感器、声发射器、声吸收材料等器件中，具有高灵敏度、高稳定性、宽频带等特点。
总之，钙钛矿作为一种重要的矿物，在电子、光电、微波、声学等领域都有着广泛的应用，其应用前景十分广阔。
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热蒸发CH3NH3PbI3薄膜的研究Youzhen李1 Xuemei徐，chenggong王,2聪聪王,2 Fangyan谢,3 Junliang杨,1和永丽Gao21物理与电子学院,中南大学,长沙,湖南410083,中国的公关2部门的物理学和天文学,罗切斯特大学,罗切斯特,纽约,14627年,美国3仪器分析中心、中山大学、广州,510275年,中国的公关CH3NH3I,PbI2 和CH3NH3PbI3薄膜通过蒸发融合，并且具有x射线光电子能谱(XPS)、x射线衍射(XRD)的特点,XPS结果表明,PbI2和CH3NH3PbI3薄膜比CH3NH3I薄膜更均匀和稳定。
CH3NH3I、PbI2和CH3NH3PbI3薄膜的原子比例分别是C:N:I = 1.00:1.01:0.70，Pb:I = 1.00:1.91和C:N:Pb:I =1.29:1.07:1.00:2.94。
CH3NH3PbI3的原子比例非常接近理想的钙钛矿。
小角度x射线衍射结果表明,蒸发CH3NH3PbI3薄膜是晶体状的。
CH3NH3PbI3薄膜的最大价带(VBM)和功函数(WF)大约0.85 ev和4.86 ev。
C 2015作者(年代)。
所有的文章内容,除非另有声明,基于知识共享署名3.0 Unported许可证。
薄膜太阳能电池因其低成本的材料和制造而被认为是很有前途的可再生能源应用。
有机光电、色素增感太阳能电池和胶状纳米晶体太阳能电池在过去的几年中被广泛研究。
最近,有机金属卤化物钙钛矿作为新型太阳能电池聚光材料及其低成本和高功率转换效率(PCE)吸引了太多的关注，展示了其为钙钛矿太阳能电池应用巨大的潜力。
在2009年，Miyasaka首次报道了3.8%的PCE。
在2012年，H.-S.Kim和其同事报道固体钙钛矿太阳能电池的PCE是9.7% .然后，具有平面异质结结构钙钛矿太阳能电池也报告5%的PCE,并且迅速提高到15.4%, 19.3%甚至20.1% ，很接近晶体硅太阳能电池。
这表明具有高PCE的钙钛矿太阳能电池可以以一种更简单的方法用更低的成本和更高的效率制备。
溶液旋转和热蒸发是两种来获取钙钛矿薄膜的主要方法。
旋转比蒸发更简单和成本更低。
然而,表面通常不均匀,表面的化学计量偏离理想的原子比率.snaith 的团队首次报道通过蒸发制造.他们得到了更均匀表面的钙钛矿薄膜和获得比旋转制造更高的效率和开路电压的设备。
对于薄膜太阳能电池,表面和界面状态,如电子结构和能量水平排列可以大大影响性能。
研究表面和界面电子结构可以提供这种太阳能电池物理机制的重要的信息,从而帮助我们提高PCE与稳定性。
有报道称，在钙钛矿表面和界面的研究，然而,在这些研究中的钙钛矿薄膜是由旋转制备，并且，不可避免的不均匀,表面原子比例通常并不理想。
有必要制备均匀和表面化学计量表面的研究敏感探测器进一步揭示更长远的新类的材料。
对于这类研究，蒸发是获取均匀表面一个很好的方法。
在这项工作中,我们提出我们的研究：通过蒸发制造CH3NH3PbI3 薄膜。
PbI2和CH3NH3I薄膜也进行了研究用来比较。
X射线光电子能谱(XPS)测量表明CH3NH3PbI3薄膜有一个均匀的表面，并且，原子比例接近理想值。
x射线衍射(XRD)结果表明,这薄膜达到了期望的钙钛矿结晶度。
PbI2表面是均匀的和化学计量的,而CH3NH3I薄膜不像PbI2和CH3NH3PbI3薄膜那样均匀。
CH3NH3PbI3功函数的测量是4.86 eV和最大价带(VBM)为0.85 eV，低于费米能级。
从CH3NH3PbI3的电离势可以推导出5.71 eV。
结果表明,合蒸发导致高质量的表面适合进一步接口研究。
蒸发和XPS测量的进行在改性表面科实验室ssx - 100,一个超高真空(特高压)系统包含两个互相连接的房间,一个蒸发室和一个分析室,它允许独立的样品制备和分析样本的基础压力始终保持真空。
小室的基本压强通常1×10−7和1×10−10托。
分析仪室配备了x射线单色仪和高通量弯曲石英晶体提供单色Al Kα辐射(1486.6 eV)。
x射线的样本的位置可以通过显微镜被精确调整安装在室的顶部。
一个直径40毫米高分辨率探测器与平行检测设备用来测量光电子的能量,能量分辨率约0.6 eV。
薄膜的结构特征为x射线衍射(XRD)，由美国飞利浦衍射仪收集的,配备了铜Kαx射线管，在40 kV和30 mA使用步长为0.030度和1.0s 一次。
样本架安装在低背景。
实验装置进行了x射线数据从10 - 70◦，2θ度角是固定的。
用金旋涂硅晶片基板。
他们通过使用甲醇清洗ultra-son之前加载到蒸发室。
PbI2(上海Zhenpin技术Com。
99%)和CH3NH3I(武汉晶体太阳能电池技术Com)粉放入钨分开舱,每个舱是附加一个热电偶收紧了舱的中心附近的准确温度。
膜厚度(质量等效厚度)是由石英晶体微量天平监控。
蒸发之前,PbI2和CH3NH3I 粉脱气附近的温度蒸发了约10分钟。
通过仔细控制温度,我们首先蒸发PbI2分别和CH3NH3I薄膜(名义厚度分别是50和100)。
然后我们合蒸发CH3NH3PbI3薄膜。
原子比例的计算利用XPS峰地区和原子敏感因素的设备。
XPS测量,CH3NH3PbI3厚度为100 Å . CH3NH3PbI3样本的厚度约600Å的生长和从小室取出放在充满氮气袋中10分钟进行x射线衍射测量. .图1显示了XPS测量扫描蒸发PbI2,CH3NH3I和CH3NH3PbI3薄膜。
可以看出PbI2和CH3NH3PbI3薄膜比CH3NH3I更均匀,几乎在前两个中没有检测出衬底金信号。
而且,在CH3NH3PbI3薄膜中没有探测到通常在旋涂样品中出现的氧气信号。
CH3NH3I中的O信号来自金衬底上的污染物。
蒸发薄膜的化学计量信息可以从XPS核心级峰值区域和工具性的原子敏感性中获得。
CH3NH3PbI3薄膜的原子比是C:N:Pb:I=1.29:1.07:1.00:2.94 ,这是非常接近理想的化学计量价值。
它在真空中是非常稳定的，当我们在真空观察好几天，它都没有任何明显的变化。
PbI2薄膜的原子比是Pb:I= 1:1.91,这又是非常接近理想的化学计量价值。
PbI2薄膜像CH3NH3PbI3一样在真空中也具有很高的稳定性。
我们发现CH3NH3I的蒸发是非常困难的。
通过仔细控制温度,在蒸发室关闭离子泵，通过石英微量天平监控，我们名义上能获得100 ÅCH3NH3I 薄膜。
从图1中我们可以看到,从基质及其污染物中的金和O峰值,表明蒸发CH3NH3I薄膜并不均匀。
当我们观察到名义上100Å在真空中几天就消失了，因此在真空也不稳定。
图1。
XPS测量扫描PbI2 、CH3NH3I 、CH3NH3PbI3薄膜。
PbI2和CH3NH3PbI3都是化学计量的,然而CH3NH3I碘缺乏。
在CH3NH3I中的金和O信号分别来自基质和基质的污染物。
进一步了解可以通过详细的核心级分析获得。
图2所示是PbI2,CH3NH3I 和CH3NH3PbI3薄膜的核心级的峰值C 1 s,N 1 s,I 3 d,和Pb 4 f 。
CH3NH3PbI3薄膜的C 1 s 峰包含CH3NH3PbI3薄膜在286.02 ev的碳和少量(总C 1 s的1/8)在284.52 ev的非晶C污染物。
一些非晶C污染物可能从金衬底污染开始,我们可以看到它随着膜厚度的增加逐渐减少,在计算CH3NH3PbI3薄膜的原子比时通常忽略微量非晶C污染。
因为CH3NH3I薄膜的低均匀性和底物的污染,CH3NH3I薄膜的C 1 s 包括三个峰,无定形碳,C = O基,CH3NH3I的碳,它们的核心级分别为284.66 ev,288.85 ev 和286.25 ev.通过消除污染,CH3NH3I薄膜原子比是C:N:I = 1:1.01:0.70。
有缺碘现象,可能是因为碘升华容易,并且可能从薄膜中流失。
图2。
PbI2、CH3NH3I和CH3NH3PbI3薄膜的XPS 的核心级峰值。
高斯拟合和背景减法显示。
表一、XPS核心位置和应用水平。
表我显示了核心级位置和半宽度(部件的应用。
与CH3NH3PbI3薄膜相比,我3 d 和Pb 4 f 的表一显示出元素的中心级位置和最大半值完全宽度（FWHM ），与CH3NH3PbI3薄膜相比，PbI2薄膜的I 3d 和Pb 4f 的核心级转移1 eV 到更高的结合能。
I 3 d 和Pb 4 f 两者之间的结合能差异是相同的,表明铅和碘之间的相互作用在两个化合物之间是相同的。
旋涂薄膜已经公布了相同的结果.在CH3NH3PbI3和 CH3NH3I 中C 、N 和I 的核心级位置几乎是相同的,再次表示在这两个化合物元素之间的相互作用是相同的。
蒸发CH3NH3PbI3薄膜的更详细的光谱的价带和真空度截止呈现在图3中。
所有的能量都引用一个常见的费米能级0 eV 。
左边的面板显示的占领状态,从中我们得到了在0.85 eV 的VBM 。
CH3NH3PbI3薄膜的光学带隙和电子带隙分别报告为1.6 eV 和1.7 eV 。
所以蒸发CH3NH3PbI3薄膜似乎是n 型薄膜。
对旋涂CH3NH3PbI3薄膜,CH3NH3I 丰富和PbI2丰富的薄膜分别是p 型和n 型自掺杂。
通过消除CH3NH3I ，热退火可以将p 型薄膜转换为n 型薄膜。
图3的中心面板显示截止的真空水平,从中我们得到了功函数(4.86 eV)。
从测量的VBM 和截止的真空度,我们可以推断出CH3NH3PbI3的电离势为5.71 eV 。
能级图显示在图3右面板上。
作为蒸发CH3NH3PbI3薄膜的XRD 扫描图如图4所示。
强(110)衍射峰2θ= 13.9◦表明作为蒸发的CH3NH3PbI3薄膜是晶体形不需要任何退火,强制旋涂薄膜。
(220)和(310)衍射峰为2θ= 28.17°和31.72°表明这种薄膜是一个正方结构。
它应该提到由旋涂制成的CH3NH3PbI3薄膜必须退火成晶体。
我们的结果表明,退火对于蒸发薄膜不必要的。
对于表面分析这可能是重要的，因为退火通常导致在表面缺N,它对界面的形成和设备性能的影响尚未确定。
还应该提到,这个过程可能在运动学上是有限的,因为我们的蒸发速度非常慢。
PbI2和CH3NH3I 的蒸发速率分别大约为1Å/分钟和1.2Å /分钟。
在更高的蒸发率,例如snaith 团队所报道的，在12.3°XRD 中PbI2特征能在XRD 光谱中实际分辨出。
Core level center (eV) FWH M C 1s C 1s sample 1 2 3 N 1s I 3d Pb 4f 1 2 3 N 1s I 3d Pb 4f PbI2 ---- ---- ---- ---- 619.63 138.77 ---- ---- ---- ---- 1.69 1.53 CH 3NH 3I 284.66 286.25 288.85 401.83 618.61 ---- 1.72 1.87 1.86 1.82 1.78 ---- CH 3NH 3PbI 3 284.52 286.02 ---- 401.81 618.65 137.81 1.79 1.80 ---- 1.62 1.66 1.45图3。