离子液体增强CsFA钙钛矿整流二极管的电压耐受性研究

来自某研究团队的研究人员通过将离子液体（1-hexyl-3-methylimidazolium chloride）引入CsFAPbI3钙钛矿，提升了整流二极管的电压耐受性，解决了其在电压循环中出现的迟滞和漏电流增加问题。该二极管具有低开启电压（181 mV）和高整流比（2.8×104），并展现出在低功率交流-直流转换中的应用潜力。

　　

金属卤化物钙钛矿（metal halide perovskites）因其卓越的半导体性能和优异的光电特性而备受关注。本研究基于铯甲脒碘化铅（CsFAPbI₃）开发了低电压驱动的整流二极管，并通过引入离子液体（ionic liquid）显著提升了其电压耐受性。所制备的FTO/TiO₂/CsFAPbI₃/Ag二极管在400 mV电压下表现出低至181 mV的开启电压和高达2.8×10⁴的整流比，性能优于或接近已报道的溶液可加工二极管。然而，该器件在电压循环中会出现迟滞现象和漏电流升高的问题。通过将离子液体1-己基-3-甲基咪唑氯盐（1-hexyl-3-methylimidazolium chloride）掺入CsFAPbI₃，二极管的电压耐受性得到改善，同时保持了优异的电学性能。交流（AC）阻抗测试表明，这一改进可归因于离子迁移的抑制。在交流转直流（AC-DC）转换模拟研究中，该二极管在400 mV、125 kHz交流输入下可获得227 mV的输出电压，在400 mV、13.56 MHz输入下输出为84 mV，显示出其在低功率交流直流转换中的应用前景。此外，离子液体修饰的CsFAPbI₃在光电探测器器件中也表现出更好的电压稳定性，进一步凸显了离子液体改性金属卤化物钙钛矿在光电器件中的广泛潜力。