दोष नियंत्रण और संघटन इंजीनियरिंग द्वारा फॉर्मामिडिनियम लीड आयोडाइड पेरोव्स्काइट के स्थिरीकरण की ओर

संक्षेप में: चरण अस्थिरता फॉर्मामिडिनियम लीड आयोडाइड (FAPbI3)-आधारित सौर कोशिकाओं और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के व्यावसायीकरण के लिए एक गंभीर चुनौती प्रस्तुत करती है। यहां, हम घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत और मशीन लर्निंग अणु गतिशीलता सिमुलेशन को जोड़ते हैं, ताकि FAPbI3 के अवांछनीय α-δ चरण संक्रमण को चलाने मेकेनिज्म की जांच कर सकें। प्रचलित आयोडीन रिक्तताएँ और अंतःस्थल अस्थियाँ संक्रमण राज्यों के दौरान मजबूत सहसंयोजन का प्रेरित करके संरचनात्मक संक्रमण की गतिशीलता को महत्वपूर्ण रूप से तेज कर सकती हैं। बाह्य रूप से, FAPbI3 पेरोव्स्काइट चरण को बिगाड़ने में वायुमंडलीय आर्द्रता और ऑक्सीजन की हानिकारक भूमिकाओं को भी विवेचित किया गया है। महत्वपूर्ण रूप से, हम संघटन डिज़ाइन सिद्धांतों की खोज करते हैं, जिसमें A-साइट इंजीनियरिंग मुख्य रूप से थर्मोडायनमिक्स को नियंत्रित करती है, जबकि B-साइट डोपिंग FAPbI3 में चरण संक्रमण की गतिशीलता को प्रभावी ढंग से संचालित कर सकती है, लैंथेनाइड आयनों को संभावित B-साइट प्रतिस्थापन के रूप में उजागर करते हुए। A-B मिश्रित डोपिंग α-FAPbI3 को सहयोगात्मक रूप से स्थिर करने की एक प्रभावी रणनीति के रूप में उभरती है, जैसा कि प्रयोगात्मक रूप से Cs-Eu डोप्ड FAPbI3 में इसके Cs-डोप्ड समकक्ष की तुलना में काफी उच्च प्रारंभिक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं और महत्वपूर्ण रूप से बढ़ी हुई चरण स्थिरता के द्वारा प्रदर्शित किया गया। यह अध्ययन दोष नियंत्रण और सहयोगात्मक संघटन इंजीनियरिंग के माध्यम से दीर्घकालिक स्थिर FAPbI3-आधारित सौर कोशिकाओं और अन्य ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन और अनुकूलन के लिए वैज्ञानिक मार्गदर्शन प्रदान करता है।