研究目的
通过离子交换/插入反应研究高效甲基铵锡碘钙钛矿太阳能电池的制备方法，以解决因Sn2+氧化为Sn4+导致的稳定性差和功率转换效率低，以及成膜性能不佳的问题。
研究成果
采用离子交换/插层法制备的MASnI3钙钛矿薄膜具有高质量、无针孔的特点，且SnF2含量可控，能有效抑制Sn2+氧化。该方法使基于MASnI3的太阳能电池实现了7.78%的高光电转换效率（PCE），并展现出良好的重现性和稳定性。该研究为开发低成本、无铅的锡基钙钛矿太阳能电池提供了可行途径。
研究不足
该研究聚焦于MASnI3薄膜的制备及其在太阳能电池中的应用，但未深入探讨其实际条件下的可扩展性和长期稳定性。尽管其效率在已报道的MASnI3基太阳能电池中属于最高水平之一，但仍低于铅基同类产品。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过固态SnF2与气态甲基碘化铵（MAI）之间的离子交换/插入反应，开发了一种制备甲脒锡碘（MASnI3）薄膜的合成策略。
2：样品选择与数据来源：
MASnI3薄膜制备于涂覆PEDOT:PSS层的ITO玻璃基底上。
3：实验设备与材料清单：
仪器包括X射线衍射仪（Rigaku，D/MAX RINT-2500）、紫外-可见分光光度计（Shimadzu，UV-1800）、场发射扫描电子显微镜（JEM-7500F）和X射线光电子能谱仪（Thermo Scientific ESCALAB 250Xi）。材料包括SnF2、MAI、PEDOT:PSS、PC61BM和BCP。
4：0）、紫外-可见分光光度计（Shimadzu，UV-1800）、场发射扫描电子显微镜（JEM-7500F）和X射线光电子能谱仪（Thermo Scientific ESCALAB 250Xi）。材料包括SnFMAI、PEDOT:
4. 实验流程与操作步骤：制备SnF2/PEDOT:PSS薄膜后，在140°C下暴露于MAI蒸气中，通过离子交换/插入反应形成MASnI3。对薄膜特性进行表征，并制备平面异质结结构的太阳能电池。
5：实验流程与操作步骤：
5. 数据分析方法：采用XRD、UV-Vis、SEM、EDAX、XPS和ToF-SIMS分析薄膜特性，通过J-V测量和IPCE光谱评估太阳能电池性能。
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X-ray diffractometer
D/MAX RINT-2500
Rigaku
Recording XRD patterns of the prepared films
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UV–vis spectrometer
UV-1800 UV–vis Spectrophotometer
Shimadzu
Collecting absorption spectra in the wavelength range of 300–1000 nm
UV-1280 UV-Vis Spectrophotometer
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X-ray photoelectron spectroscopy
ESCALAB 250Xi
Thermo Scientific
Performing XPS analysis
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Field-emission scanning electron microscope
JEM-7500F
Analyzing the surface and cross-sectional morphologies of the films as well as the thicknesses
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ToF-SIMS V instrument
IONTOF GmbH
Performing ToF-SIMS measurements
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