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卤化物钙钛矿材料与器件的透射电子显微镜研究

DOI：10.1016/j.joule.2018.12.011 期刊：Joule 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 基于透射电子显微镜（TEM）的技术特别适用于卤化物钙钛矿（HPs）在原子、纳米和微米尺度上的定点结构与分析表征。这类研究是理解这些迷人材料本质与功能的关键——它们正是新兴太阳能电池和（光）电子器件的核心所在。尽管过去数十年间，基于TEM的技术已取得多项突破性发现，推动材料科学领域整体取得惊人进展，但其应用于卤化物钙钛矿的研究仍相对有限。本文综述了迄今开展的卤化物钙钛矿TEM研究，并展望如何运用这些强大的表征技术解决该领域的关键问题，同时探讨了未来面临的重要挑战与机遇。
作者： Yuanyuan Zhou，Hadas Sternlicht，Nitin P. Padture
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了从透射电子显微镜（TEM）研究的角度探讨卤化物钙钛矿（HPs），分析其在太阳能电池和光电子器件材料与器件理解中的应用、挑战及未来机遇。

研究成果

基于透射电子显微镜（TEM）的技术在多尺度表征高性能材料（HPs）方面具有强大能力，可提供原子结构、纳米/微米结构及器件界面的深入见解。然而，电子束损伤带来的挑战亟待解决。未来研究应聚焦于降低损伤、开展原位实验，并将TEM应用于解决高性能材料科学中的关键问题——如理解结晶过程、降解机制和离子迁移现象，从而推动高效稳定高性能材料器件的研发。

研究不足

束流损伤是高压相透射电镜表征中的一个重要限制因素，会导致结构和成分发生变化。最小化损伤的技术（如低剂量方法）并非总是完全有效，而原位实验可能引入假象。聚焦离子束等样品制备方法也可能造成退化。高压相对实验条件要求严格优化，且许多研究缺乏全面的束流损伤评估。

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