由于CsPbBr₃和MABr在极性溶剂DMSO溶解度差异大

  (CsPbBr₃约为0.56 M，MABr大于5M)这一特性，研究人

  员巧妙地在CsPbBr₃的DMSO溶液(0.5 M)中加入有机

  胺盐MABr，并精确调控MABr的量,作为新型混合钙钛矿

  前驱液。

钙钛矿层的成膜机制 将混合钙钛矿溶液滴加在玻璃基板上并开始旋涂，随着旋涂过程中溶剂的挥发和反溶剂甲苯的滴

加，体系溶解度急剧下降CsPbBr₃由于在DMSO中的溶解度低而首先形核并快速长大，而MABr由于溶解度较大，后结晶析

出，残留有少量MABr在CsPbBr₃晶界和表面上，最终得到CsPbBr₃-MABr准核壳结构钙钛矿薄膜。

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核壳结构钙钛矿膜组分分布调控

  研究人员设计了不同组分分布的钙钛矿薄膜:单层

  CsPbBr₃、叠层CsPbBr₃/MABr和CsPbBr₃@MABr

  准核-壳结构，通过对比不同组分分布的钙钛矿薄膜

  在紫外灯下的荧光(PL)可以明显看出，具有核-壳结

  构的钙钛矿薄膜表面平整且具有较高的PL.研究人员

  通过二次离子质谱(SIMS)深度组分分析和薄膜TEM

  载面分析进一步验证了CsPbBr₃@MABr核-壳结构

  (图D中白色箭头为MABr壳层)。

图2具有准核-壳结构的钙钛矿薄膜的表征：(A)单层、叠层和半核壳式结构钙钛矿薄膜示意图，(B) 紫外灯下三种钙钛矿薄

膜的PL发光照片，(C)薄膜二次离子质谱深度组分分析，(D) 薄膜截面TEM分析(白色箭头代表MABr壳层)，薄膜样品预先

沉积一层C做保护层，然后用聚焦离子束切割技术制备截面TEM样品。

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钙钛矿LED器件性能

     具有CsPbBr₃@MABr核-壳结构的钙钛矿薄膜覆盖度高，

     表面平整，晶体界面及表面的MABr能有效

  纯化CsPbBr₃的缺陷态，且薄膜表面的MABr起到了阻挡

  过量电子的注入，表现出优异的光电性能，将得到的薄

  膜用于钙钛矿LED器件得到外量子效率超过17%，并通过

  进一步优化器件结构，在钙钛矿发光层和电子传输层之间

  引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)绝缘材料作为阻挡层。进

  一步改善了器件中电子和空穴的注入平衡和界面特性，使

  器件的性能和稳定性都得到了进一步的提高，最终得到了

  EQE超过20%，寿命(T50)超过100小时的钙钛矿LED器件，

  将钙钛矿LED的发展提到了一个新的高度。

图3 钙钛矿LED器件的组装和性能优化。(A)钙钛矿层器件结构示意图:(B) 钙钛矿层器件工作实物面: (C) 输入PMMA阻挡层后与

器件的电流效率分布统计图;性能最优的钙钛矿LED(D)  L-J-V曲线和(E) EOE-L 曲线:(F)钙钛矿LED寿 命测试曲线。