钙钛矿薄膜的微结构和光电特性优化
本文选题：太阳能电池 + 钙钛矿 ； 参考：《光子学报》2017年03期
【摘要】：分别以纯二甲基甲酰胺、纯二甲基亚砜以及二者不同比例的混合物作为前驱体溶剂,制备钙钛矿薄膜样品.将薄膜样品分为两组,分别将其置于氮气氛围中进行热退火和二甲基亚砜蒸汽氛围中进行溶剂退火,并对薄膜样品的微观结构和光电特性进行系统研究分析.结果表明,与热退火相比,经溶剂退火后样品的平均晶粒尺寸和均匀性显著提升,从而减小了薄膜中晶粒边界或界面的体积分数.采用混合前驱体溶剂和后续溶剂退火增加了薄膜的厚度和可见光的利用率,有效改善了薄膜形貌,优化了结晶质量.同时薄膜光致发光强度的增加,表明薄膜缺陷态密度降低.采用优化后的钙钛矿薄膜作为吸收层制备太阳电池,其光电转换效率达到15.7%.
[Abstract]:Perovskite films were prepared by using dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and their mixtures as precursor solvents. The thin film samples were divided into two groups, thermal annealing in nitrogen atmosphere and solvent annealing in dimethyl sulfoxide vapor atmosphere. The microstructure and photoelectric properties of the films were studied and analyzed systematically. The results show that the average grain size and homogeneity of the samples after solvent annealing are significantly increased compared with those of thermal annealing, thus reducing the volume fraction of grain boundary or interface in the films. The mixed precursor solvent and subsequent solvent annealing can increase the thickness of the film and the utilization ratio of visible light, improve the morphology of the film and optimize the crystallization quality. At the same time, the increase of photoluminescence intensity indicates that the density of defect states decreases. The optimized perovskite film is used as the absorption layer to prepare solar cells, and the photoelectric conversion efficiency is 15.7kW.
【作者单位】： 河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室;北京航空航天大学物理科学与核能工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(No.51572008) 河北省科技计划(No.13214315) 河北省高等学校科技研究(No.QN20131115)资助~~
【分类号】：TM914.4
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，本文编号：2038394
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