Povrchové složení směsného CsMAFAPbBrI trikationtového halidového perovskitu pomocí XPS

Perovskite-based materials have been considered as the most promising materials in several solar-driven processes, especially photovoltaics. Some features such as high sunlight harvesting and improved carrier transport have been highlighted to have an impact on the efficiency of the above topics, but limited studies have pointed out their surface composition, which mainly influence the above abilities. As a starting point to recognize the surface environment and chemical states of these materials, x-ray photoelectron spectroscopy measurements were performed. Trication-mixed halide perovskite films based on Cs(0.08)MA(0.18)FA(0.78)PbBr(0.42)I(2.58)were prepared by a one step process and deposited on an indium tin oxide substrate by spin-coating. Survey spectra, Pb 4f, I 3d, Br 3d, Cs 3d, C 1s, N 1s, Pb 4d, and Pb 5d core levels, and valence band spectra were measured for the semiconductor sample. Results exhibit symmetrical peaks, indicating that a homogenous solid solution was achieved. Main chemical states of this kind of perovskites such as Cs-Br and Pb-I species are also shown. We deduced that the later signals are associated with the [PbI6](4-)octahedra existing in the perovskite lattice, while the former one is related to Cs(+)bounded to [PbBr6](4-)units on the perovskite surface. Interestingly, the NR(4)(+)signal was also identified, associated with the presence of methylammonium and formamidinium cations.Perovskitové materiály jsou považovány za jedny z nejslibnějších materiálů pro světlem řízení procesy, zejména pro fotovoltaiku. Některé jejich vlasnosti, jako např. Vysoký sorpční koeficient a dobrý přenos náboje jsou klíčové pro jejich fungování v těchto aplikacích. Povrchové vlastnosti perovskitů nebyly doposud tak studovány, ačkoliv ovlivňují značně jejich vlastnosti. Pro analýzu povrchů a chemických stavů těchto materiálu byla využita rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS). Směsný perovskit Cs(0.08)MA(0.18)FA(0.78)PbBr(0.42)I(2.58) byl připraven jednoduchou syntézou a deponován na substrát z oxidu inditého pomocí spin-coatingu. V přehledovém spektru byly měřeny struktury jader Pb 4f, I 3d, Br 3d, Cs 3d, C 1s, N 1s, Pb 4d a Pb 5d a také spektra valenčních pásů. Výsledky ve formě symetrických píků potvrdili homogenní složení materiálu. Hlavní chemické stavy těchto materialů, jakl např. Cs-Br a Pb-I jsou v práci demonstrovány. Pro Cs-Br bylo vydedukovánom že signál je asociován s [PbI6](4-)octahedrem v perovskitové structure, zatímco pro Pb-I bylo zjištěno napojení Cs+ na jednotky [PbBr6](4-) na povrchu perovskitu. Byl detekován také NR(4)(+) signál, který byl odůvodněn přítomnosti metylamoniových a formadiniových kationtů