在金属卤化物钙钛矿太阳能电池中，诸如TiO₂的电子传输层（ETL）决定了整个光伏性能。但是，ETL的电子捕获特性会间接影响卤离子的迁移率。从脉冲激光激发的混合卤化物钙钛矿（MHP）膜中TiO₂辅助的卤化物离子偏析可以明显看出这一点。圣母大学Prashant V. Kamat团队研究发现，仅当MHP沉积在ETL（例如TiO₂）上，而不在绝缘的ZrO₂衬底上时，才观察到这种偏析。

本文要点：

1）电子从激发的MHP注入ETL，然后被O₂清除，从而导致MHP膜中空穴积累。MHP中碘化物位点上的空穴定位会引起不稳定性，从而导致碘化物从晶格向晶界移动。

2）当空穴被MHP上的空穴传输层（spiro-OMeTAD）提取时，会抑制偏析，从而避免了空穴的堆积。这些结果进一步洞察了空穴在钙钛矿太阳能电池中MHP的相分离和空穴迁移率中的作用。

Jeffrey T. DuBose et al, TiO₂-Assisted Halide Ion Segregation in Mixed Halide Perovskite Films，J. Am. Chem. Soc. 2020.

DOI: 10.1021/jacs.0c00434.

https://doi.org/10.1021/jacs.0c00434