ثلاثي يوديد يهاجم الكاتيون العضوي في البيروفسكايت الهجين من هاليد الرصاص: الآلية والقمع

يمكن إنتاج I2 الجزيئي من البيروفسكايتات القائمة على اليوديد تحت الضغط الحراري؛ يتكون الثلاثي يوديد، I3 - ، من هذا I2 و I- . يهاجم الثلاثي يوديد كاتيون MA+ - أو FA+ - القائم على هاليد الرصاص البيروفسكايت (MA+، ميثيل الأمونيوم؛ FA+، فوراميدينيوم) كما هو موضح من خلال دراسات الرنين المغناطيسي النووي (NMR) المعتمدة على المحلول: الثلاثي يوديد له affinity قوية لتكوين روابط هيدروجينية مع MA+ أو FA+ ، مما يؤدي إلى إزالة البروتونات وتحلل البيروفسكايت. الثلاثي يوديد هو محفز لهذا التحلل الذي يمكن تجنبه من خلال معالجة سطح البيروفسكايت مع عوامل اختزال مركبة الثيول. بالمقارنة مع الطرق التي تستخدم دمج الثيول في محلول سلف البيروفسكايت، لا يُلاحظ أي اختراق للثيول في البيروفسكايت الكلي، ومع ذلك، فإن تطبيقه على السطح ي stabilizes البيروفسكايت ضد الضغط الحراري الذي يتوسطه الثلاثي يوديد. يمنع الثيول المطبق على الواجهة بين FAPbI3 و Spiro-OMeTAD ("سبيرو") اختراق الأنواع المؤكسدة لليود في سبيرو وبالتالي يحافظ على كفاءته في نقل الفجوات. يؤثر الثيول المطبق على السطح في دالة العمل للبيروفسكايت؛ إنه يحسن حقن الفجوات في الطبقة العلوية من سبيرو، مما يعزز أداء الجهاز. يساعد في زيادة الالتصاق بين الواجهات ("التبلل"): يُلاحظ عدد أقل من الفراغات عند واجهة سبيرو/البيروفسكايت إذا تم تطبيق الثيولات. تحافظ خلايا الشمسية البيروفسكايتية (PSCs) التي تتضمن معالجة الثيول على الواجهة على أكثر من 80% من كفاءتها السابقة للتحويل الكهربائي (PCE) بعد 300 ساعة من الضغط الحراري عند 85 درجة مئوية.