杂化二维钙钛矿量子阱晶体的设计制备及其光电物性研究

发布时间：2024-04-11 01:29

　　基于杂化钙钛矿的光电器件被研究者们广泛研究,他们将二维钙钛矿应用在器件上时器件表现出很好的稳定性,因此二维钙钛矿材料成为热点研究方向之一。为了提高器件的效率我们需要了解二维钙钛矿本身的光电物理性质并提高材料的载流子扩散长度。由此,本论文将探究高结晶度的纯二维钙钛矿(BA)₂PbI₄晶体的设计制备方法并对其光电物性进行研究,过程中使用(BA)₂PbI₄薄膜进行对比。首先,本研究采用缓慢降温法代替常用的自然降温法成功生长了大尺寸的(BA)₂PbI₄二维钙钛矿单晶并用一步旋涂法生长了(BA)₂PbI₄二维钙钛矿薄膜,随后分别对它们进行了表面形貌观测。AFM测试表明晶体是一层一层生长的,其表面光滑连续,相比之下薄膜则由晶粒紧密堆积而成其内部较为粗糙并且存在断层。此外,荧光显微镜测试进一步验证了AFM测试的结果,同时在晶体的边缘以及薄膜中晶粒的边缘我们发现了异于晶体内部的发光。随后为了验证我们生长的晶体是结晶度高的单晶并且...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1钙钛矿材料的结构图：其中a为MX6正八面体结构[9]；b为AX12立方八面体结构[9]；c为二维钙钛矿晶体的结构图[10]；d为具有不同尺寸的钙钛矿晶格（n=∞，3D结构；n=1，纯2D结构；n=定义的整数，准2D结构）[9]

电子科技大学硕士学位论文2图1-1钙钛矿材料的结构图：其中a为MX6正八面体结构[9]；b为AX12立方八面体结构[9]；c为二维钙钛矿晶体的结构图[10]；d为具有不同尺寸的钙钛矿晶格（n=∞，3D结构；n=1，纯2D结构；n=定义的整数，准2D结构）[9]1.3二维钙钛矿的结....

图1-2将(PEA)2(MA)2Pb3I10作为吸收层的器件的电流-电压（J-V）曲线[36]

第一章绪论5[36]，并获得了如图1-2中4.73％的转换效率（PCE）其中开路电压为1.18V，短路电流为6.72mA/cm2。这些二维钙钛矿太阳能电池的的抗湿性优于原始的MAPbI3太阳能电池，如图1-3。但是，它们的J–V曲线具有严重的滞后现象，并且扫描速度会影响测试的结果....

图1-4具有不同n值的钙钛矿薄膜的吸收光谱[14]

电子科技大学硕士学位论文6和器件将拥有不同的光学带隙宽度，如图1-4，发现了钙钛矿材料带隙可调的特点。同时在n=60时在保证稳定性的同时让太阳能电池的PCE达到15.3%，如图1-5，并且几乎没有迟滞现象。这是因为随着n值的增大，带隙逐渐变小，吸收层的吸收带边红移，可以吸收太阳光....

图1-5(PEA)2(MA)n-1PbnI3n+1作吸收层的器件PCE随n值的变化函数，表明随着n值

电子科技大学硕士学位论文6和器件将拥有不同的光学带隙宽度，如图1-4，发现了钙钛矿材料带隙可调的特点。同时在n=60时在保证稳定性的同时让太阳能电池的PCE达到15.3%，如图1-5，并且几乎没有迟滞现象。这是因为随着n值的增大，带隙逐渐变小，吸收层的吸收带边红移，可以吸收太阳光....

本文编号：3950662