实验室乔文成等于《NPG Asia Materials》发表文章

实验室乔文成等人的研究论文“Metastable alloying structures in MAPb_I3−xCl_x crystals”作为Featured Article在Nature出版集团旗下学术期刊《NPG Asia Materials》在线发表 (DOI: https://doi.org/10.1038/s41427-020-00249-w)，论文第一作者为博士研究生乔文成，通讯作者为姚叶锋教授和王雪璐青年研究员，华东师范大学为论文的第一完成单位及唯一通讯作者单位。

钙钛矿太阳能电池效率在近十年来增长迅速,表现出巨大的应用潜力。许多报道证实，采用氯掺入的MAPbI₃钙钛矿可以明显的提高载流子扩散长度和电池效率，但对于氯离子是否掺入晶格形成碘氯合金结构一直存在很大的争议。姚叶锋课题组通过使用核磁，XPS以及XRD表征合成的一系列MAPbI_3-xCl_x 单晶, 发现氯离子可以进入晶格并且造成晶格从立方相到四方相的转变以及阳离子动力学从单一的运动取向到多取向分布的转变。有趣的是，这种碘氯合金并不稳定，根据时间依赖性实验，合金结构会随着时间推移逐渐分解，表现为晶格四方相和阳离子单一运动取向的恢复。进一步的光电响应实验观察到氯离子掺入钙钛矿后明显提高了光电响应，但随着放置时间的延长，器件的性能明显下降。这种性能的转变与观察到的晶格转变一致，证明了氯碘合金化及其降解能够显著影响钙钛矿器件的性能。 本工作从原子水平上追踪了钙钛矿卤素合金的存在和随时间的转变进程，为类似钙钛矿稳定性问题的研究奠定了很好地实验基础。