成果简介
钙钛矿薄膜的晶体质量是影响钙钛矿光伏器件性能的关键因素。多金属氧酸盐可以通过自身合适的能级和带隙更好地匹配器件中各层的能级，而POMs的良好吸光性也可以增加器件中光生载流子的迁移率。此外，具有Keggin型结构的POM还可以通过消除缺陷位点来提高钙钛矿薄膜的结晶质量，从而可以更好地结晶具有较大晶粒的钙钛矿。
本文，东北师范大学陈维林 教授团队在《Dalton Trans》期刊发表名为“SiW9Co3 @rGO composite–doping improved the crystallization and stability of a perovskite film for efficient photodetection”的论文，研究使用SiW9Co3@rGO使用聚甲醛和石墨烯衍生物制备的复合材料。XRD和SEM测试表明，钙钛矿层的结晶度得到了提高，其平均晶粒尺寸可达1222.92nm，几乎是空白钙钛矿的四倍。的光响应电流SiW9Co3@rGO-doped光电探测器可以达到43.94μA，比未掺杂器件高226%。同时，由于石墨烯的特殊网络结构，复合材料的加入可以提高光电探测器的稳定性。掺杂有的光电探测器SiW9Co3@rGO仍然可以在一个月内保持90%以上的高性能。本研究证明，聚甲醛基复合材料在光伏器件领域具有良好的应用前景。
图文导读
图1、(a）GO 的 TEM 图像；（b）SiW9Co3@rGO 的 TEM 图像；（c）rGO 的 SEM 图像；（d）SiW9Co3@rGO 的 SEM 图像。
图2、GO 和SiW9Co3@rGO 的 XPS 勘测光谱（a 和 d）；（b）GO 中 C 1s 的高分辨率光谱。SiW9Co3@rGO 中 (c) C 1s、(e) Co 2p 和 (f) Si 2p 的高分辨率光谱
图3、（a） 钙钛矿光电探测器的能级带隙图。（b） 石墨烯材料防止水分子侵蚀的机理示意图。
图4、钙钛矿薄膜的表征
图5.（a）掺杂的I–V曲线SiW9Co3@rGO五种不同光强度下的光电探测器。（b） 掺杂的灵敏度和（c）比检测率（D*）SiW9Co3@rGO五种不同光强度下的光电探测器。（d） 空白和掺杂的长期稳定性SiW9Co3@rGO光电探测器。
小结
综上所述，研究添加了SiW9Co3@rGO涉及用于制造基于钙钛矿的光电探测器的钙钛矿前体溶液。SiW9Co3@rGO通过在石墨烯衍生物上负载{SiW9Co3}成功地制备了。的适当导带能级SiW9Co3@rGO可以使电子更快地从钙钛矿层转移到TiO2层，从而提高光电探测器的电子传输速率。此外，石墨烯衍生物在SiW9Co3@rGO可以有效防止水的侵入，大大提高钙钛矿光电探测器的稳定性。优化后的钙钛矿薄膜的晶粒尺寸显著增加，光电探测器的光响应电流值从13.49μA增加到43.94μA。此外，SiW9Co3@rGO-modified光电探测器放置近一个月后仍能保持90%以上的高性能。这项工作拓宽了聚甲醛和石墨烯衍生物在钙钛矿光伏领域的应用。
文献：https://doi.org/10.1039/D3DT04214F
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