TCO微结构对咔唑基自组装单分子层电子特性的影响

基于咔唑的自组装单分子层（PACz-SAMs）通过其膦酸基团锚定在透明导电氧化物（TCO）上，作为倒置钙钛矿太阳能电池中的空穴选择性层已展现出优异性能。然而，SAM锚定后TCO微结构对功函数（WF）偏移的影响以及微/纳米尺度上的WF变化尚未被广泛研究。在此，我们研究了Sn掺杂In2O3（ITO）微结构对施加2PACz-SAMs和NiOx/2PACz-SAMs时WF分布的影响。为此，研究了具有非晶和多晶（具有纳米级或微米级晶粒）微结构的ITO衬底。通过开尔文探针力显微镜和电子背散射衍射，发现了ITO晶粒取向与2PACz-SAMs局域电势分布之间的关联。对于非晶ITO或添加非晶NiOx缓冲层时，这些变化消失，此时映射出均匀的表面电势分布。紫外光电子能谱证实了2PACz-SAMs沉积后ITO的WF升高。考虑到多晶TCO作为高迁移率和宽带透明电极的重要性，我们提供了在施加空穴传输SAM时确保均匀WF分布的见解，这对于提升器件性能至关重要。