碘化亚锡（SnI₂）在钙钛矿中的最佳添加量是多少？

    制备锡基钙钛矿太阳能电池时，SnI₂是重要的前驱体之一。它与其他有机或无机成分混合形成前驱体溶液，通过溶液旋涂、热退火等工艺，在基底上生长出钙钛矿薄膜。在锡基钙钛矿发光二极管（PeLEDs）中，SnI₂的使用可以有效提高器件的发光效率。通过与其他材料的协同作用，如与无机还原剂和锡补偿剂共同添加到前驱体溶液中，能够增强 Sn²⁺的抗氧化能力，减少缺陷态密度，提高钙钛矿薄膜的结晶质量，从而增强薄膜的光致发光性能，进而提高 PeLEDs 的发光效率。

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碘化亚锡性状

基本信息

化学式： SnI₂，分子量： 372.5 

CAS 号：10294-70-9 

物理性质

外观：橙黄色或红色针状结晶 

密度：5.28g/mL（25℃） 

熔点： 320℃，沸点： 714℃，闪点： 720℃ 

溶解性：溶于苯、氯仿、二硫化碳、氯化碱和碘化碱溶液，微溶于水并分解 

化学性质

稳定性：在常温常压下相对稳定，但在空气中长期放置或受热时，容易被氧化为四碘化锡（SnI₄）。

氧化还原反应：具有一定的还原性，能与一些氧化剂发生反应。例如，在酸性条件下，可被过氧化氢等氧化剂氧化。

水解反应：遇水会发生水解，生成氢氧化亚锡（Sn (OH)₂）沉淀和氢碘酸（HI），由于氢碘酸是强酸，所以水解反应会不断进行，直到所有的 SnI₂都转化为 Sn (OH)₂沉淀。

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SnI₂在钙钛矿中的最佳添加量是多少？

SnI₂在钙钛矿中的最佳添加量并无固定的统一标准，而是受到多种因素的综合影响，以下是不同研究中得出的较优添加量范围及相关情况：

一、钙钛矿成分与结构

混合锡铅钙钛矿

在混合锡铅（Sn-Pb）钙钛矿体系中，如 FA₀.₈₅Cs₀.₁₅Pb₀.₅Sn₀.₅I₃中，SnI₂的摩尔分数通常在 40%-60% 左右能取得较好效果 ，这种比例下可以在一定程度上平衡钙钛矿的稳定性和光电性能，抑制 Sn²⁺的氧化，同时保持合适的晶体结构和载流子传输性能1。

纯锡钙钛矿

对于纯锡钙钛矿如 Cs₂SnI₆等，SnI₂的添加量相对较高，一般接近化学计量比，不过实际研究中会根据具体的合成方法和条件进行微调。

二、制备工艺

溶液旋涂法

采用溶液旋涂法制备钙钛矿薄膜时，SnI₂在钙钛矿前驱体溶液中的摩尔浓度通常在 0.1-0.5 M 之间较为合适。例如，在以甲基铵碘化铅（MAPbI₃）为基础的钙钛矿中添加 SnI₂，当 SnI₂浓度为 0.3 M 时，制备出的钙钛矿薄膜结晶度高、表面形貌均匀，器件的光电转换效率也较高。

气相沉积法

通过物理气相沉积或化学气相沉积添加 SnI₂时，其添加量通常以沉积速率和时间来控制。一般来说，沉积速率在 0.1-1 Å/s 之间，沉积时间在 5-30 分钟范围内，可使 SnI₂在钙钛矿薄膜中达到合适的掺杂浓度，改善薄膜的性能。

三、配体及添加剂的影响

有机配体协同作用

当体系中存在特定的有机配体时，SnI₂的最佳添加量会发生变化。如使用 2 - 氨基 - 3 - 巯基丙酸盐酸盐（AMPH）作为添加剂时，SnI₂与 AMPH 存在一定的相互作用和协同效应，此时 SnI₂的添加量可适当降低，在一些实验中，SnI₂与 AMPH 的摩尔比在 1:1 至 2:1 之间能取得较好的效果1。

其他添加剂影响

若钙钛矿体系中还添加了其他功能性添加剂，如抗氧化剂、形貌控制剂等，也会影响 SnI₂的最佳添加量。例如，添加一定量的氯化亚锡（SnCl₂）作为辅助添加剂时，SnI₂的添加量可在原有基础上进行适当调整，两者总量在一定范围内可优化钙钛矿的性能。

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