DOI: 10.1021/acsami.9b05700

有机-无机杂化钙钛矿（MeNH₃PbI₃）薄膜太阳能电池已显示出极高的光转换效率，使其净成形为多种应用所需要的柔性器件。模拟表明，与钙钛矿纤维相比，钙钛矿纤维的光吸收大大增强，而后者需要一维形态的杂化钙钛矿加工。研究者在此指出，在惰性条件下进行的定制电纺丝工艺中单步制备MeNH₃PbI₃纳米纤维的过程。结果证明了电纺纤维毡的可重现合成，其中纤维尺寸是通过调节聚合物（PVP）含量来定制的。对钙钛矿纤维的光致发光研究表明，可能由于应变或电荷限制效应，发射峰发生了蓝移。钙钛矿杂化纳米纤维在柔性和可拉伸光电子学中具有广阔的应用前景。

图1.（a）这项工作的总体概念。通过电纺一步法制备钙钛矿纤维。（b）与300纳米厚的钙钛矿层相比，300纳米长的钙钛矿纤维（直径300纳米）的有限元模拟。对于光纤几何形状，吸收率大约是其三倍。

图2.在静电纺丝工艺之后直接测量的钙钛矿含量为95wt％(样品3)的非细化MeNH₃PbI₃/PVP纤维的XRD图谱。 PbI₂-MAI-DMF中间体复合物的低强度反射保留在结构中。反射由参考文献的CIF文件确定。

图3.钙钛矿纤维的结构作为其聚合物含量的函数。（a，d）高聚合物含量导致较大纤维表面上的细纤维上层结构。（b，e）中等的聚合物负载会在纤维表面形成大的微晶。（c，f）低的PVP含量导致多晶纤维。（g-i）不同水平的聚合物负载量的结构示意图。

图4.聚合物含量分别为9％，5％和2％的MeNH₃PbI₃ / PVP纤维的导电AFM图像。在黑暗和光照环境下进行测量。

图5.钙钛矿含量为95％的纤维的PL光谱。（a）来自光纤网络中两个点的示例性PL光谱（请参阅面板c）。（b）样品的光谱综合排放。（c）在以面板（a）的两个光谱峰为中心的光谱带（以700和750 nm为中心的40 nm宽带）中收集的发射的空间分布。（d）面板c的两个面板的重叠。

图6.时间分辨PL光谱和相关的光学和电子显微镜。（a）发射光谱蓝移到一层的参考光谱。对于更高的聚合物含量，由于结构效应，光谱会分裂。小钙钛矿量子点（直径2-6 nm，见图S4）显示出宽广的，强烈的蓝移发射。（b）应变还会导致PL衰减测量中出现额外的衰减过程。（c）较长波长发射的发射热点（白色锥体）。（d）热点与电子显微照片中可见的大晶粒（红色标记）重合。