基于超快光谱学与数值模拟区分钙钛矿-传输层界面中的载流子输运与界面复合
材料科学
2024-09-04 v2
摘要
在钙钛矿太阳能电池中，光吸收型金區二氧化钛半导体的两侧的载流子传输层 (CTL) 决定了光伏功效的产生。因此，载流子在钙钛矿-CTL 界面处的理想载流子提取与不良界面复合速率对于器件效率发挥着关键作用。本文采用脉冲光激发后对载流子动力学的超快 THz 和光学研究，结合一种包含从 CTL 中选择性提取导致的显著库仑力以及跨界面复合的物理模型，获得了钙钛矿-CTL 双层异质结构的电性质。通过对来自三种最高效 CTL 的 C、PCBM 和 Spiro-OMeTAD 的实验衰减轮廓，确定了界面处的载流子提取速度以及钙钛矿中的 ambipolar 扩散系数。得出结论：全erenne 能实现快速电子提取，但其跨界面复合或空穴提取速率常数较大；相反，Spiro-OMeTAD 表现出较慢的空穴提取，但未增加钙钛矿的表面复合速率，这很可能是其在太阳能电池中成功的原因。
引用
@article{arxiv.2407.02809,
title = {Distinguishing Carrier Transport and Interfacial Recombination at Perovskite-Transport Layer Interfaces Using Ultrafast Spectroscopy and Numerical Simulation},
author = {Edward Butler-Caddle and K. D. G. Imalka Jayawardena and Anjana Wijesekara and Rebecca L Milot and James Lloyd-Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.02809},
year = {2024}
}
备注
33 pages, 6 figures