Br va CsPbIBr

3-rasm. CsPbIBr2 asosli perovskit faol qatlami degradatsiyasining yutilish spektriga bog’liqligi
Bunda CsPbIBr₂ asosli perovskit faol qatlamining turli vaqt interval(0, 5, 10, 20 soat)laridagi yutilish spektrlari qayd etilgan. Ustiga yupqa ITO (Indiy Tin Oxide) kontakt yotqizilgan shisha tagliklar bir necha bosqichda (deionlashtirilgan suv va atsetonda ultratovushli vannada) tozalanadi va azot gazi yordamida quritiladi. So’ngra 6 daqiqa davomida kislorod plazmasida tozalanadi. CsI va PbBr2 1:1 molar massa nisbatida 1 ml dimetil sulfoksidda eritilib 12 soat davomida aralashtilirib sintez qilinadi. CsPbIBr₂ perovskit perekursori tayyor bo’lgach, spinkoterda perovskit faol qatlamini ITO shisha ustiga yotqiziladi(3-rasmda namunalar ko’rsatilgan). Tayyor bo’lgan perovskit faol qatlamni sariq fazadan qora fazaga o’tkazish uchun uni 280 °C da qizdiramiz. Sababi hali yangi tayyorlangan perovskit faol qatlami xona xaroratida ortorombik tuzilishga ega yoki boshqacha nomlanishi sariq faza deyiladi. Perovskitlarning bunday sariq fazali struktura tuzilishi fotovoltaik qurilmalar yasash uchun yaroqsiz bo’ladi. Shu sabab faol qatlamni qizdirish orqali qora fazaga ya’ni kubik strukturaga o’zgaradi va fotovaltaik qurilmalar yasash uchun yaroqli holatga keladi. Rasmdan ko’rishimiz mumkinki, vaqt o’tishi bilan perovskit faol qatlamining yutilish spektri pasayib bormoqda. Buni, perovskit faol qatlamning namlik va kislorod ta’siri tufayli dastlabki qora fazadan sariq faza tomonga o’zgarayotgani, ya’ni degradatsiyaga uchrab yaroqsiz holatga kelayotganligi bilan tushintirishimiz mumkin[3]. Natijalar atmosfera muhitida vakkum yoki azotli muhitlarsiz olinganligi tufayli perovskit faol qatlamga atmosferadagi namlik va kislorod ta’sir etib, uning strukturani o’zgartirishi ya’ni degaradatsiyaga uchrashi tezligi azotli yoki vakumli muhitdagiga qaraganda tez degaradatsiya jarayonini kuzatilayotganini ko’rishimiz mumkin. Yutilish spektrining 5 va 10 soatlarda biroz pasayganini, 20 soatdan keyin esa yutilish spektri keskin pasayib ketganini ko’rishimiz mumkin. Bu shuni anglatadiki, dastlab namlik, kislorod va boshqa ta’sirlar aktiv element kristal panjarasining eng chekka nuqtalaridagi zaif bog’langan donachalariga ta’sir ko’rsatadi va ketma-ket zanjir kabi boshqa donachalarga ham ta’sir eta boshlaydi va butun strukturani buzib yuboradi. Boshida bu jarayon sekinroq amalga oshadi va borgan sari tezlashib boradi va butun strukturani parchalab yuborib perovskit faol qatlami o’z xususiyatini yo’qotadi.

4-rasm. CsPbIBr₂ asosli perovskit faol qatlami degradatsiyasining fluoressensiya spektriga bog’liqligi
4-rasmdan ko’rishimiz mumkinki, bu yerda ham yuqorida aytilganidek degredatsiya natijasida struktura buzilishi va buning oqibatida fluoressensiya intensivligining kamashi kuzatilmoqda. Ya’ni faol qatlamda eksitonlar xosil bo’lish darajasining kamayayotgani, mavjudlari esa struktura buzilishi natijasida zaryadlar rekombinatsiyasiga uchramoqda. Ochiq havo muhitida kislorod molekulasi perovskit kristall strukturasi tarkibiga kirib o’sha yerga joylashib oladi.