有机无机杂化钙钛矿电镜表征的虚与实

近年来,由于合成价格低廉以及光电转化效率高,基于有机无机杂化钙钛矿材料的太阳能电池得到了飞速发展.然而这些材料容易分解,这极大地限制了该技术的商业化应用.基于透射电子显微镜的表征有助于解析这些材料的降解机理.然而杂化钙钛矿材料对电子束辐照十分敏感,易引起结构失稳甚至分解,进而阻碍我们获取真实结构信息.本文利用低电子束剂量成像技术系统地研究了不同实验条件下杂化钙钛矿的结构不稳定性,揭示了最优的透射电镜表征条件.我们发现,低温(-180°C)并没有减缓束损伤,反而导致了快速的非晶化;较高的加速电压有利于降低损伤;MAPbI3(100)面比(001)面更稳定.基于这些发现,我们成功地获得了MAPbI3原始的原子结构,并确定了其表征窗口非常窄.这些发现有助于指导未来对这些电子束敏感材料的电子显微表征,也有助于寻找提高钙钛矿型太阳能电池稳定性的策略.