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钙钛矿太阳电池结构
晶体结构
钙钛矿晶体为ABX3 结构， 一般为立方体或八面体结构。 在钙钛矿晶体中， A离子位于立方晶胞的中心， 被12个X离子包围成配位立方八面体， 配位数为12; B离子位于立方晶胞的角顶， 被6个X 离子包围成配位八面体， 配位数为6， 如图 2所示。 其中， A离子和X离子半径相近， 共同构成立方密堆积。
钙钛矿晶体的稳定性以及可能形成的结构主要是由容差因子（t）和八面体因子（µ）所决定。 其中， t = RA + RX √ 2（RB + RX） ， µ = RB/RX， RA， RB， RX 分别指的是A原子、B原子、X原子的半径。 当满足 0.81 《 t 《 1.11和0.44 《 µ 《 0.90时， ABX3 化合物为钙钛矿结构， 其中t = 1.0时形成对称性最高的立方晶格; 当t位于0.89—1.0 之间时， 晶格为菱面体（rhombohedral） 结构（三方晶系）; 当t 《 0.96 时， 对称性转变为正交（orthorhombic） 结构［19］ 。 钙钛矿太阳电池中， A离子通常指的是有机阳离子， 最常用的为CH3NH+ 3 （RA = 0.18 nm ［20］ ）， 其 他 诸 如 NH2CH=NH+ 2 （RA = 0.23 nm ［21］ ）， CH3CH2NH+ 3 （RA = 0.19—0.22 nm） 也有一定的应用。 B 离子指的是金属阳离子， 主要有Pb2+ （RB = 0.119 nm）和Sn2+ （RB = 0.110 nm）。 X 离子为卤族阴离子， 即I − （RX = 0.220 nm）、Cl− （RX = 0.181 nm）和Br− （RX = 0.196 nm）。
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