有机—无机杂化钙钛矿薄膜制备及光电性能研究

发布时间：2021-04-04 12:51

　　近年来,有机-无机铅卤钙钛矿CH3NH3PbX3（X为Cl,Br,I）作为新型发光材料被广泛应用于太阳能电池研究领域。短短几年时间,这种新型钙钛矿太阳能电池的能量转换效率已经从4%提高至22.7%。研究发现,这类有机-无机杂化钙钛矿材料不但具备极强的光吸收能力、高载流子迁移率、发光寿命长、光谱可调控、易溶液法制备,而且拥有高光致发光量子效率、增益系数及低缺陷态密度等特性,使其在诸如发光二极管、激光发射、薄膜晶体管以及光电探测器等领域展现出诱人的应用前景。本论文以溴基钙钛矿材料（CH3NH3PbBr3）为基础,借助电子探针（EPMA）、扫描电镜（SEM）、波谱分析（WDS）、X射线衍射（XRD）、光谱分析等方式分别对薄膜微观形貌、结晶情况以及光致发光（PL）特性进行表征。通过对钙钛矿薄膜成膜条件的优化,实现对薄膜形貌的调控。通过引入卤族元素Cl和I调控钙钛矿带隙,得到杂化钙钛矿CH3NH3PbBr3-xClx和CH3NH3PbBr3-xIx。在此基础上,设计并制备了高效稳定的钙钛矿型多色发光二极管（PeLEDs）。主要内容如下:1、室温环境下,两步法合成CH3NH3PbBr3薄膜,通过改... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２⑷钙钛矿垂直微腔发射光谱（ｂ）不同掺杂比例的荧光光谱

第二章有机－无机杂化钙钦矿材料的制备与表征??２．１引言??钙钛矿ＡＢＸ３型光电器件的效率在一定程度上依赖于薄膜形貌的优化，薄膜的诸多??光电特性，如载流子扩散长度、电荷的传输以及复合、对光的吸收等都会受到形貌的影??响，并且这是影响器件性能的关键。一般情况下，制备方式的选择在一定程度上会影响??钙钛矿材料的构成及形态，这是由于不同的制备方法会造成材料的微观形貌特征、结晶??情况以及光电特性之间的差异，而对这些差异的充分利用恰好弥补了不同光电器件的应??用要求，众多成膜方式被用于制备高效的钙钛矿薄膜［８３］。本章就着重介绍几种常见的有??机－无机杂化钙钛矿薄膜制备方式，并对论文中经常采用的材料以及电致发光器件的相??关表征手法进行简单介绍。??

溶剂当中配置成ＰｂＸ２／ＤＭＦ溶液，将其旋涂于ＩＴＯ导电玻璃上，接着进行退火处理蒸发??溶剂，待冷却至室温后将样品置于ＣＨ３ＮＨ３Ｘ／异丙醇（ＩＰＡ）溶液中浸泡数秒生成钙钛矿。??最后将基片放入ＩＰＡ溶液中涮洗清除溶剂。图２－３（ａ）是典型的两步溶液浸渍法原理图。??两步溶液旋涂法也是制备钙钛矿薄膜的重要方法，也是比较常用的方法．其沉积薄膜??的原理示意图如图２－３（ｂ）所示，首先将ＰｂＸ２／ＤＭＦ溶液旋涂于ＩＴＯ导电玻璃上，加热退??火蒸发溶剂，待冷却至室温后在沉积有ＰｂＸ２的基片上旋涂ＣＨ３ＮＨ３Ｘ／ＩＰＡ溶液最后退火??蒸发溶剂生成钙钛矿薄膜［９４］。??两步溶液浸溃法不适于在平面衬底上制备钙钛矿薄膜，其原因主要是ＣＨ３ＮＨ３Ｘ很??难扩伸到厚度很高的ＰｂＸ２层，导致剩余大量未反应的ＰｂＸ２。两步溶液旋涂法则可以用??来制备平面衬底的薄膜。??１１??

【参考文献】：
期刊论文
[1]新型有机-无机杂化钙钛矿发光材料的研究进展[J]. 肖娟,张浩力.  物理化学学报. 2016(08)

硕士论文
[1]钙钛矿太阳能电池制备技术研究[D]. 骆宗力.河北大学 2015



本文编号：3118067