由有机修饰剂实现电导率可调的无机锡钙钛矿
应用物理
2023-03-30 v1
摘要
实现对载流子输运性质的控制是获得高性能电子材料的关键方面。在金属卤化物钙钛矿中——其具备便利的制造特性及针对某些光电子应用的可调性——这一点颇具挑战：钙钛矿结构本身对最大掺杂掺入施加了基本限制。在此，我们展示一种有机修饰剂掺入策略，能够在不改变钙钛矿晶格的情况下调制卤化物锡钙钛矿中的电子态密度，方式类似于传统半导体中的替位掺杂。通过将有机小分子与共轭聚合物掺入碘化锡铯（CsSnI3）钙钛矿，我们实现了跨越 2.7 个数量级的载流子密度可调性、从半导体到金属性质的转变，以及超过 200 S/cm 的高电导率。我们利用这些可调且增强的电子性质，实现了一种薄膜、无铅、热电材料，其近室温品质因数（ZT）达 0.21，为所有卤化物钙钛矿热电材料之最。我们的策略为光电子与能源应用中的卤化物钙钛矿设计提供了额外的自由度。
引用
@article{arxiv.2303.16851,
title = {Inorganic Tin Perovskites with Tunable Conductivity Enabled by Organic Modifiers},
author = {Md Azimul Haque and Tong Zhu and Luis Huerta Hernandez and Roba Tounesi and Craig Combe and Bambar Davaasuren and Abdul-Hamid Emwas and F. Pelayo García de Arquer and Edward H. Sargent and Derya Baran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.16851},
year = {2023}
}