MAPbI3/Spiro-OMeTAD异质结的光学性质:激基复合物发射与大极化子

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本文利用光致发光(Photoluminescence,PL)光谱和准稳态光致吸收(Quasi-Steady Photoinduced Absorption)光谱研究了低温下有机金属卤化物钙钛矿材料MAPbI3和电荷传输材料Spiro-OMeTAD异质结的光学性质。实验结果表明,相比于单独的MAPbI3,MAPbI3/Spiro-OMeTAD异质结的PL光谱中呈现出一个低于MAPbI3带隙的新发光带(PL2),归因于MAPbI3与Spiro-OMeTAD之间形成的激基复合物态发射。同时,MAPbI3/Spiro-OMeTAD异质结的光致吸收光谱中所观察到约0.14 eV的光致吸收峰(PA0),进一步表明了MAPbI3/Spiro-OMeTAD异质结中形成了带正电的极化子。经计算,这种极化子的束缚能约为40 meV,其声子云半径(~5.9 nm)远大于MAPbI3的晶格常数,为大极化子。研究结果为MAPbI3/Spiro-OMeTAD中存在的激基复合物态以及电荷分离后在MAPbI3中产生的大极化子提供了直接的光谱学证明。
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