热载流子迁移率动力学揭示卤化铅钙钛矿中竞争的亚皮秒冷却过程
材料科学
2019-09-11 v1 应用物理
化学物理
摘要
卤化铅钙钛矿（LHP）薄膜太阳能电池出色的光伏性能尤其归因于光载流子的大扩散长度。该性质背后的机制及其对 LHP 材料组成中各种阴离子与阳离子的依赖仍是活跃争论的课题。在此，我们应用时间分辨率 < 200 fs 的超宽带太赫兹光谱探测不同化学组成光激发钙钛矿样品的早期载流子迁移率动力学。对于不同 LHP 观测到迁移率以 0.3 至 0.7 ps 范围的时间常数随时间增加，其中在较短激发波长下信号振幅更大。该特征归因于热载流子从能带结构的低曲率区域弛豫到谷底，此处其有效质量对应最大迁移率。迁移率动力学对初始光生载流子布居的依赖表明，载流子冷却与关联于极化子形成与弛豫的动态屏蔽效应相竞争。我们提出一个考虑所有竞争过程的动力学模型。基于该模型的模拟使我们能良好拟合实验数据，并显示出动态屏蔽寿命的组成依赖性。
引用
@article{arxiv.1909.04589,
title = {Hot Carrier Mobility Dynamics Unravel Competing Sub-ps Cooling Processes in Lead Halide Perovskites},
author = {Andres Burgos-Caminal and Juan M. Moreno-Naranjo and Aurelien R. Willauer and Arun A. Paraecattil and Ahmad Ajdarzadeh and Jacques-E. Moser},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04589},
year = {2019}
}
备注
Main text: 17 pages, 3 figures, 2 schemes, 2 tables. Attached supplementary information: 6 pages, 4 figures