磷酸酯界面改性剂沉积对卤化物钙钛矿光电器件覆盖及性能的影响
应用物理
2025-06-25 v1 材料科学
摘要
本文研究了磷酸酯界面改性剂的 various 沉积方法对 high-performance 金属卤化物钙钛矿光伏电池和发光二极管的影响。我们比较了将（2-（3,6-二氮仿-9H-卡尔扎溶-9-基丙烷）磷酸酯沉积到氧化铟（ITO）底电极的方法，通过改变三种参数：具体为沉积方法（旋涂或长期浸沐涂覆）、ITO表面处理（通过HCl/FeCl3 etching）以及是否与第二改性剂1,6-己二磷酸酯联合使用。我们证明，改变这些修改协议会影响沉积在磷酸酯改性ITO上的钙钛矿薄膜的时分光光致发光载流子寿命和准费米能级分裂。紫外光电子能谱显示，磷酸酯改性后有效工作函数增加，且在ITO表面清晰地观察到卡尔扎溶官能团的光发射。我们使用X射线光电子能谱探测磷酸酯覆盖在金属氧化物接触上的差异，结果表明，覆盖磷酸酯最高的ITO上的钙钛矿样品具有最长的载流子寿命。最后，我们确定，器件性能遵循相同的趋势。这些结果表明，底电极的反应性、异质性和组成对重组速率以及因此的数据转换效率具有决定性影响。ITO etching、磷酸酯通过浸沐法进行长期沉积，以及使用第二更亲水的二磷酸酯，都有助于提高表面覆盖率、载流子寿命和器件效率。这些改进都具有积极影响，当所有三种策略同时实现时，获得最佳结果。
引用
@article{arxiv.2506.19205,
title = {Deposition-Dependent Coverage and Performance of Phosphonic Acid Interface Modifiers in Halide Perovskite Optoelectronics},
author = {Hannah Contreras and Aidan O'Brien and Margherita Taddei and Yangwei Shi and Fangyuan Jiang and Robert J. E. Westbrook and Yadong Zhang and Rajiv Giridharagopal and Paul A. Lee and Stephen Barlow and Seth R. Marder and Neal R. Armstrong and David S. Ginger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19205},
year = {2025}
}