通过电化学方法揭示混合卤化物钙钛矿薄膜中的前沿能级

卤化钙钛矿薄膜通过混合卤化电解质（HFE）在电化学条件下实现前沿能级的高灵敏度测量，方波伏安法（SWV）结合扫描电镜证实薄膜结构稳定，为低成本低功耗器件设计提供新方法。

　　

由卤化物钙钛矿薄膜制成的设备由于在光伏和光电应用中的潜力而不断发展，这主要归功于其能级可调性，这种可调性可以通过改变化学成分或形态结构来实现。测量功能性钙钛矿薄膜的能级前沿（即价带和导带）对于设计和调节钙钛矿设备的电学和光学性能至关重要。然而，由于这些薄膜能够溶解在有机溶液和水中，通常需要使用复杂的真空仪器和高强度激发来测量制备好的薄膜的能级前沿。在这里，我们利用氢氟醚电解质（HFE）通过电化学方法测量了一系列混合卤化物钙钛矿薄膜的能级前沿，这种电解质能够保持钙钛矿的结构。我们制备了红色、黄色、绿色和蓝色的CsPbBr?Cl?I?钙钛矿薄膜，并加入了一种聚合物电解质和盐类添加剂，然后使用方波伏安法（SWV）在HFE电解质中量化这些薄膜的能级前沿，以提高对电子过程和法拉第过程的灵敏度。扫描电子显微镜显示，这些钙钛矿薄膜在接触电解质并进行电化学测量后仍能保持其原有的微观结构。这种方法能够以一种成本效益高、功耗低的台式技术，重复且定量地测定各种钙钛矿的能级，同时保持钙钛矿固态薄膜的结构。