Small Methods :“离子迁移” 卤化物钙钛矿基电学器件的“双刃剑”

认识并利用“离子迁移”对设计高性能、稳定的卤化物钙钛矿基电学器件具有重要意义。一方面,“离子迁移”是导致钙钛矿基电学器件“迟滞”和稳定性差的主要因素。另一方面,通过控制“可移动离子”的迁移方向和界面聚集,就可以改善器件中载流子的传输和收集过程。

近日,香港科技大学杨世和教授和中国石油大学(华东)张腾副教授在Small Methods上发表了题为“Ion Migration: A “Double-Edged Sword” for Halide-Perovskite-Based Electronic Devices”的综述文章(DOI:10.1002/smtd.201900552)。作者首先从缺陷态密度和缺陷态类型的角度回顾了钙钛矿材料中“离子迁移”问题的成因。接下来,作者总结了钙钛矿太阳能电池中与“离子迁移”相关的“迟滞”、“光浴”现象以及“离子迁移”导致的器件老化。此外,作者着重评述了如何通过器件设计控制“离子迁移”的方向和速度,从而制备快速响应忆阻器的可行性。作者还介绍了有关“离子迁移”的表征技术和抑制“离子迁移”过程的不同方法。最后,作者对新兴的全无机卤化物钙钛矿材料和杂化卤化物钙钛矿材料中离子迁移的异同进行了比较,并讨论了其对器件设计和性能表征的影响。