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胺被廣泛用作改善金屬鹵化物鈣鈦礦光電器件效能的新增劑，然而其影響尚未受到鈣鈦礦發光二極體界的足夠重視。

在這裡，來自深圳大學和瑞典林雪平大學等單位的研究人員以CH3NH3I/CsI/PbI2前驅體溶液為例，透過研究其異常的老化效應，揭示了隨著時間的推移，胺在鈣鈦礦前驅體中的作用。進一步的研究表明，反應產物共同影響鈣鈦礦結晶，並最終導致顯著增強的外部量子效率值。相關論文以題目為“胺新增劑對鈣鈦礦前驅體老化的影響：以發光二極體為例”發表在Journal of Physical Chemistry Letters期刊上。

論文連結：

https：//pubs。acs。org/doi/10。1021/acs。jpclett。1c01349？ref=pdf

對金屬鹵化物鈣鈦礦的深入研究已導致溶液處理光電子應用的巨大進步，如光伏、光電探測器和發光二極體。除了各種先進薄膜加工技術的發展外，鈣鈦礦光電器件效能的顯著進步還得益於成分工程。最先進的鈣鈦礦型油墨通常具有複雜的成分，不僅包括用於構建鈣鈦礦結構的有機鹽和無機鹽的必要組合，還包括用於改善器件效能的多種新增劑。其中，胺是鈣鈦礦光電器件中研究最深入的新增劑。各種功能和優點，如缺陷鈍化、結晶控制和形態最佳化，已被明確確定。特別是，胺新增劑工程最近將鈣鈦礦發光二極體（PELED）的外部量子效率（EQE）值提高到20%以上。

儘管有這些積極的影響，但眾所周知，胺具有高度的反應性，並且對熱和光的暴露非常敏感。高化學反應性和低穩定性可能在前體溶液中引起各種化學反應，導致溶液成分的永久性變化。這與普遍觀察到的鈣鈦礦薄膜的質量強烈依賴於前驅體溶液的儲存時間的觀點一致。鑑於含胺新增劑工程已成為鈣鈦礦光電器件的一個重點領域，詳細瞭解前體油墨中的化學成分對於可靠且可重複的器件製造至關重要。

在這裡，作者揭示了前驅體溶液中胺新增劑的化學反應性，它顯著影響鈣鈦礦結晶，從而影響PELED的效能。作者發現，在溶液儲存期間，氨基發生N-甲醯化，並伴有二甲基甲醯胺（DMF）水解。由於存在甲基銨（MA+）和/或甲脒（FA+）鹵化物，這些反應不僅透過加熱，而且透過溶液中的酸性環境來驅動和加速。這會導致溶液成分的持續變化，並增加貨架儲存時間，從而改變裝置效能。值得注意的是，儘管這種行為在大多數情況下可能是破壞性的，但作者表明，CH3NH3I/CsI/PbI2前體油墨中的合成產物可以提高PELED的效能，從而使EQE顯著增強∼2%至∼12%。（文：愛新覺羅星）

圖1。（a）分子結構和器件結構。：（b）電流密度−電壓−輻射度（J−v−R），（c）電流密度− EQE（J）−EQE）和（d）EL光譜。用於（e）控制和（f）AS鈣鈦礦薄膜的二維GIWAXS圖案。

圖2。從老化的混合物和DMF中獨立老化的MA和mXDA製備的器件的特性：（a）J−EQE，（b）J−v−R、和（c）EL光譜。從（d）新鮮溶液，（e）分別老化的MAI和mXDA溶液，以及（f）老化的MAI/mXDA混合溶液製備的鈣鈦礦薄膜的掃描電子顯微鏡影象。

圖3。（a）老化MAI/mXDA DMF溶液和FABF純化產物的1H NMR波譜比較（b）化學反應。（c）PbI2：mXDA和（d）PbI2：FABF（e）從PbI42-的中提取的BH圖。

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