有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜的制備與表征.pdf

1、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSCs)從六年前被首次報(bào)道開(kāi)始，到現(xiàn)在已經(jīng)獲得了非常廣泛的關(guān)注。這段時(shí)間內(nèi)，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率從低于4％提高到了目前的超過(guò)20％，快速接近并成為領(lǐng)先的太陽(yáng)能薄膜技術(shù)。相比于其他太陽(yáng)能電池技術(shù)來(lái)說(shuō)，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池這種令人驚訝的發(fā)展速度和發(fā)展?jié)摿Γc電池組件較低的材料成本和制造成本有很大的關(guān)系。這些鈣鈦礦太陽(yáng)能電池進(jìn)一步提高器件的效率，需要繼續(xù)深入研究電池中鈣鈦礦薄膜的形貌和器件性能之間的關(guān)系

2、。而在平面結(jié)構(gòu)上制備鈣鈦礦薄膜，其形貌明顯被采用的制備技術(shù)和制備條件所影響。
　　在本課題的研究中，我們利用組分-結(jié)構(gòu)-能帶-光電性能來(lái)定位描述鈣鈦礦薄膜的制備與性能之間的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)選擇旋涂法制備了不同摩爾比(CH3NH3I與PbI2含量的摩爾比)的CH3NH3PbX3(X=Br，I)鈣鈦礦薄膜材料，通過(guò)對(duì)其各自的結(jié)構(gòu)、紫外，可見(jiàn)光吸收性能、結(jié)晶性、穩(wěn)定性等進(jìn)行了表征和對(duì)比分析，來(lái)研究有機(jī)部分的含量對(duì)薄膜能帶調(diào)控的影響以及所制成的

3、薄膜的光電性能的差異。
　　研究表明，有機(jī)部分的含量對(duì)薄膜形貌和光學(xué)帶隙都有明顯的影響。有機(jī)部分含量較少時(shí)，兩種鈣鈦礦薄膜存在體積較大甚至是棒狀的晶粒，隨著有機(jī)部分含量的增加，晶粒體積變小。而在有機(jī)部分含量減小的時(shí)候，兩種鈣鈦礦薄膜的紫外可見(jiàn)吸收光譜的吸收邊連續(xù)的向長(zhǎng)波方向發(fā)生紅移。
　　特別的是，MAPbBr3薄膜的PL發(fā)射強(qiáng)度可以有控制地進(jìn)行大幅度修改，當(dāng)摩爾比為k=2時(shí)所制得的薄膜表現(xiàn)出非同一般的光致發(fā)光強(qiáng)度。而我們改