硫氰根掺杂的钙钛矿光电材料的订购
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硫氰根掺杂的钙钛矿光电材料的订购
产品描述：
基于有机-无机杂化钙钛矿材料的太阳能电池,由于其性等特点引起了各界的关注,其光电转换效率已由2009年报道的3.8%发展到现在的21.1%。作为光吸收剂的有机-无机杂化钙钛矿材料由于结合了有机组分的功能性、易加工性和无机组分的高载流子传输性、机械稳定性、热稳定性等多重特点,同时又兼具合适的光学带隙以及较宽的光谱响应范围等特点,正有望成为具有应用前景的光伏材料。目前在钙钛矿太阳能电池中使用多的光吸收材料为MAPbX_3(MA=CH_3NH_3~+,X=I,Cl,Br)系列材料,此类三维结构的钙钛矿材料在使用溶液方法组装电池器件过程中只能溶解在高沸点的溶剂中,不利于获得表面形貌的钙钛矿薄膜。这主要由于为了使钙钛矿薄膜结晶经过温度处理移除溶剂,而当热退火处理不恰当时,极有可能导致溶剂过快蒸发或者钙钛矿分解从而使薄膜出现,内部孔洞,或者裂纹等。较差的材料形貌会增加电子空穴复合的可能性,影响太阳能电池器件效率的进一步。因此,研究可溶解在低沸点溶剂中的钙钛矿材料对于克服温度退火所带来的弊端具有重要意义。为了从根本的结构设计上改变材料自身的溶解性,通过引入体积较大的阴离子硫氰酸根(SCN~-)占据有机-无机杂化钙钛矿材料AMY_3的Y位置,具有π电子共轭的线性结构的SCN~-离子对于光电子的转移以及非线性光学性质具有重要作用,利用了其作为拟卤素与卤素性质相似却在结构上不同于卤素的特点,终成功合成出具有光电性质的硫氰根掺杂的系列钙钛矿材料(MA)_2Pb(SCN)_2X_2。对于在(THF)中有溶解性的层状钙钛矿材料(MA)_2Pb(SCN)_2I_2,通过X射线单晶衍射解析其分子结构,材料室温下为Pmn2(1)空间群的正交晶系,分子对称性较好。通过紫外-可见吸收光谱结合光电子产率能谱分析,获得材料的光学带隙为2.0 eV左右,其价带值(VB)为-5.76 eV。并通过对材料的霍尔效应测试发现材料具有1.07×10~(14) cm~(-3)的空穴浓度及4.34 cm~2/v·s的空穴迁移率。在材料合成及表征的基础上,详细探究了前驱体溶液用量、旋涂转速、退火温度、放置时间等因素对材料薄膜结晶性和表面形貌的影响,在此优化条件的基础上通过简单的一步溶液法,不经温度退火处理简易制备了介观结构的钙钛矿电池器件,其电池器件得到了初步3.23%的光电转换效率和0.725的填充因子,对材料薄膜形貌对器件性能的影响及影响原因做了系统分析。
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