利用光致发光量子产率解耦钙钛矿薄膜中的双分子复合机制
材料科学
2023-06-22 v2 光学
摘要
我们提出了一种用于分析非平面半导体薄膜光谱光致发光量子产率的新型解析模型。该模型考虑了发光的逃逸概率,并应用于三阳离子钙钛矿薄膜,其 1-Sun 光致发光量子产率接近 25%。通过使用我们的模型,我们可以解耦内部辐射、外部辐射和非辐射双分子复合系数。与其他分别测量这些系数的技术不同,我们提出的方法通过避免需要多种光致发光测量技术而规避了实验不确定性。我们通过将提取的隐含开路电压、有效发光逃逸概率、吸收率与吸收系数同既有方法所得数值进行比较来验证模型,发现我们的结果与先前发现一致。接下来,我们将由本方法得到的隐含 1-Sun 辐射开路电压与辐射复合电流同文献值进行比较。随后我们将隐含开路电压与隐含辐射开路电压转换为依赖于注入的表观有效与表观辐射载流子寿命,从而得以解耦不同复合系数。利用该寿命分析,我们预测了各复合机制导致的效率损失。我们提出的解析模型为分析半导体薄膜的光谱光致发光量子产率提供了可靠方法,将有助于进一步研究这些材料的光伏性质。
引用
@article{arxiv.2306.02222,
title = {Decoupling Bimolecular Recombination Mechanisms in Perovskite Thin Films Using Photoluminescence Quantum Yield},
author = {Robert Lee Chin and Arman Mahboubi Soufiani and Paul Fassl and Jianghui Zheng and Eunyoung Choi and Anita Ho-Baillie and Ulrich Paetzold and Thorsten Trupke and Ziv Hameiri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02222},
year = {2023}
}
备注
Main text: 10 figures, 6 tables