解析用于能量收集钙钛矿中限制性能的缺陷态参数的电容频率技术
应用物理
2021-11-24 v2 材料科学
摘要
随着新兴的基于薄膜 PIN 的光电器件发展，大量研究致力于钝化陷阱态以提升性能。在各种方法中，电容频率技术（CFT）常用于量化陷阱态参数，然而此类器件中陷阱电荷诱导的静电效应尚待确立。在此，我们提出一种理论方法，将此类效应纳入成熟的载流子选择性钙钛矿基 PIN 器件的 CF 特性中。我们表明，陷阱电荷的静电效应导致钙钛矿层中的非线性能带，从而造成现有 CFT 模型低估陷阱密度。据此，我们开发了具有有效长度抛物线带近似（PBAEL）模型，其能从 CFT 分析准确预测浅态或深态的陷阱密度。此外，我们证明，对于具有连续能带的陷阱电荷动力学至关重要的逃逸尝试频率，可通过在减薄钙钛矿厚度时消除非线性效应而很好地提取。我们相信，我们的工作为 CFT 提供了一个统一的理论平台，以提取广泛用于能量转换应用（如太阳能电池、LED 等）的广泛有机与杂化材料基薄膜器件的陷阱态参数。
引用
@article{arxiv.2106.06930,
title = {Deciphering capacitance frequency technique for performance limiting defect state parameters in energy harvesting perovskites},
author = {Vikas Nandal and Sumanshu Agarwal and Pradeep R. Nair},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.06930},
year = {2021}
}