PbS 胶体量子点光伏器件中的电荷俘获动力学
介观与纳米尺度物理
2013-10-08 v1
摘要
溶液处理的胶体量子点（QD）基太阳能电池的效率受到器件有源层中电荷传输不良的限制，这源于 QD 表面缺陷提供的多个俘获位点。我们应用最近开发的超快电光技术——泵浦 - 推光电流光谱法，来阐明工作条件下 PbS 胶体 QD 光伏器件中的电荷俘获动力学。我们表明，QD 在 0.2-0.5 eV 区域的红外光诱导吸收部分与不可移动电荷有关，这些电荷在我们的实验中可以通过光学方式解俘获。利用这种吸收作为探针，我们观察到早期俘获动力学强烈依赖于用于 QD 钝化的配体性质，而仅略微依赖于电子接受层的性质。我们发现，具有 0.2 eV 光子激活能的弱束缚态在光激发后立即被填充。这表明光生状态显示出固有的束缚态特征，可以说类似于有机光伏材料中的电荷转移态形成。在约 0.1-10 ns 的时间尺度上观察到更深陷阱（激活能 0.3-0.5 eV）的顺序填充，表明大多数载流子俘获仅发生在实质性的电荷弛豫/传输之后。所报道的研究解开了基于纳米晶体的光电器件中电荷俘获动力学的根本不同贡献，可作为 QD 太阳能电池开发的有用工具。
引用
@article{arxiv.1310.1751,
title = {Charge Trapping Dynamics in PbS Colloidal Quantum Dot Photovoltaic Devices},
author = {Artem A. Bakulin and Stefanie Neutzner and Huib J. Bakker and Laurent Ottaviani and Damien Barakel and Zhuoying Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.1751},
year = {2013}
}