有机金属卤化物钙钛矿中的深能级与混合导电性
材料科学
2019-09-26 v1
摘要
理解缺陷的类型、形成能与俘获截面是有机金属卤化物钙钛矿(OMHP)器件领域的挑战之一。目前此类理解有限,限制了 OMHP 太阳能电池的功率转换效率达到其 Shockley Queisser 极限。在此,我们报道了深能级(DL)缺陷及其对甲基铵溴化铅钙钛矿(MAPB)单晶自由电荷输运性质的影响。为确定 DL 激活能与俘获截面,我们采用了增强光照下的稳态与动态光霍尔效应谱(PHES)。该方法因通过亚带隙光激发俘获载流子直接可视化 DL 而显得便捷。我们检测到位于价带之上激活能为 1.05 eV、1.5 eV 和 1.9 eV 的 DL。利用亚带隙光激发后的光电导弛豫测得空穴俘获截面。我们首次发现了导致非辐射复合的 DL 缺陷及其对能带排列的影响。此外,通过飞行时间法(ToF)在多种偏压下测量了 MAPB 单晶的输运性质。ToF 测量分析进一步证实了亚带隙光照下 MAPB 器件中霍尔迁移率的提升与空穴输运的增强。我们的研究提供了 OMHP 中深能级的强有力证据,并首次作为系统模型打开了 MAPB 单晶中深能级作用与性质的更丰富图景。对 OMHP 电学结构的更深入认识可为开发更可行技术开辟新机遇。
引用
@article{arxiv.1812.00280,
title = {Deep Levels and Mixed Conductivity in Organometallic Halide Perovskites},
author = {Artem Musiienko and Pavel Moravec and Roman Grill and Petr Praus and Igor Vasylchenko and Jakub Pekarek and Jeremy Tisdale and Katarina Ridzonova and Eduard Belas and Lucie Abelova and Bin Hu and Eric Lukosi and Mahshid Ahmadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00280},
year = {2019}
}