【摘 要】
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以甲胺铅碘为代表的钙钛矿材料由于能带可控、吸收范围广、载流子迁移率高等特点引起了国内外广泛的关注。到目前为止,钙钛矿光伏电池的效率已达到了22.1%。钙钛矿的形貌和结
【机 构】
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天津理工大学显示材料与光电器件教育部重点实验室天津市光电显示材料与器件重点实验室材料科学与工程学院;
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以甲胺铅碘为代表的钙钛矿材料由于能带可控、吸收范围广、载流子迁移率高等特点引起了国内外广泛的关注。到目前为止,钙钛矿光伏电池的效率已达到了22.1%。钙钛矿的形貌和结晶性是制约光生载流子在钙钛矿材料中的分离和传输的关键。因此,制备高质量低缺陷态的钙钛矿晶体是获得高效率钙钛矿电池的关键。利用添加剂实现晶体的择优取向生长是晶体生长中常用的控制方法。[1-2]PbI2呈六方晶系结构,晶体由Pb–I–Pb共价键构成,在晶体C轴垂直方向上由弱的范德瓦尔斯力连接,构成(0 0 1)面。这个结构导致了PbI2薄膜的各向异性和多种类型的形态。碘化铅多晶膜对衬底材料和温度具有很强的依赖性。我们发现特殊的温度范围和适当的掺杂可以使PbI2薄膜在(1 1 0)方向上择优取向生长。已有文献报道TBP掺杂PbI2可以形成疏松多孔的PbI2薄膜,进而制备高质量的CH3NH3PbI3薄膜和器件,其效率16.21%[3]。我们发现掺杂TBP的PbI2不但可以形成疏松多孔的薄膜,并且可以改变PbI2的生长方向,有利于形成比较好的正八面体晶体,减少晶体缺陷。从而保证CH3NH3PbI3薄膜的致密性和良好的晶体导电性。
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