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有机-无机杂化钙钛矿(HOIP)太阳能电池的出现革新了整个光伏领域,在短短的十年时间里,转化效率由最初的3.8%提升到23.9%。这种快速的提升造成这样一种情况:通过转化效率测量的技术进步比从合成、结构和光电性能的角度理解材料和相应的复合材料基本的物理、化学和材料性质发展的更快。因此,理解HOIP材料的结构-性质之间的关系至关重要。特别是理解离子传输性质-光电性质-结构之间的内在联系。压力作为重要手段可以改变材料的结构和电子结构,进而改变材料的电输运性质和光电性质。本文选取甲脒基铅溴(FAPbBr3)和溴化铯铅(CsPbBr3)为研究对象,基于金刚石对顶砧(DAC)高压装置,结合高压原位交流阻抗谱和高压原位光电流测量方法研究了杂化卤化物钙钛矿的电输运性质和光电性质,研究发现压力能够调节其电输运性质并改善其光电性质。在这些实验中,得到以下研究结果:1.利用高压原位阻抗谱测量,系统研究了FAPbBr3多晶粉末的电输运性质。通过对FAPbBr3多晶粉末高压阻抗谱Nyquist图分析发现,FAPbBr3中存在电子传导,离子传导和电感三个物理过程。通过对比MAPbBr3阻抗谱数据,FAPbBr3中的电感与较大的FA离子迁移有关。阻抗中出现的电感需要满足参数=(?(3)(Ξ?)>0。X是引起电感的未知状态变量,我们认为状态变量X是通道中迁移的离子数。迁移的离子数目n与法拉第电流IF成正比(?(3=?9)>0),单位时间内通道内的离子数(99)∕(9与电极电位E成正比(/=((99)∕(9)/>0),因此在FAPbBr3阻抗谱中发现电感。2.在高压下,FAPbBr3的电学参数包括离子电阻、电子电阻在0.7GPa和2.1GPa发生了不连续变化。我们认为这是FAPbBr3在压力作用下发生的结构相变导致的。在3.1GPa,FAPbBr3发生了离子/电子混合传导-纯电子传导的转变。压力影响离子在样品内部的迁移,对电感的值有明显的调节作用。在相I中,FA离子可以自由的在通道中迁移,电感并不明显。在相II中,离子迁移数目强烈依赖电极电位,电感的值随压力的增加而增大。在相III中,被压缩的离子通道空间和增强的氢键严重阻碍了FA离子在通道内部的迁移,但是迁移的离子数目依然依赖于外部的电极电位E,但是这种依赖明显小于相II。当FAPbBr3处于非晶态时,离子迁移通道闭合,在样品中不再有离子迁移,也就不会出现电感。3.从常压到2GPa,FAPbBr3中光电流随压力的增加逐渐增大,说明压力可以改善其光电性能。在1.3GPa时,其光电响应达到最优。继续施加压力,光电流开始急剧减小,当压力超过3.5GPa我们探测不到光电响应信号。相比于MAPbBr3和MAPbI3,FAPbBr3的最大光电流值(1.2μA)约是MAPbBr3(0.1μA)的10倍,约是MAPbI3(0.4μA)的3倍。4.利用高压原位阻抗谱测量,系统研究了CsPbBr3粉末和单晶的电输运性质。当压力低于2.3GPa时,CsPbBr3粉末阻抗谱中的半圆弧是高度对称的,我们无法准确的区分晶粒和晶界对总电阻的贡献。在2.3GPa时,阻抗中的半圆弧转变成两个半弧分别代表晶粒(高频区)和晶界(低频区)的贡献。当压力超过2.3GPa时,离子传导消失,发生离子/电子混合传导-纯电子传导的转变。5.通过拟合电路对阻抗谱进行拟合,得到电学参数包括电子电阻、离子电阻、晶粒电阻、晶界电阻、总电阻以及离子相对扩散系数等随压力的变化关系。对比高压下CsPbBr3粉末和单晶的阻抗谱数据发现,在2.3GPa时CsPbBr3单晶也发生了离子/电子混合传导-纯电子传导的转变。因此压力诱导的电子/离子混合传导-纯电子传导的转变是CsPbBr3样品的本征性质。6.CsPbBr3粉末样品在高压下的光电流值明显高于常压测到的光电流。在1.4GPa时,光电流达到最大值。在每次打开光照时,电流迅速上升形成一个尖锐的针状的峰,然后电流值慢慢减小直到光照关闭。这种现象归因于CsPbBr3样品中的离子传导。CsPbBr3样品中的离子可以分为无光照黑暗条件下参与迁移的离子和有光照条件时光激发出来参与迁移的离子。光激发出来参与迁移的离子,在钙钛矿-电极界面积累形成一个内建电场,内建电场方向与外电场方向相反,因此会消耗外电场,从而导致光电流逐渐减小。