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一步法和热浇铸技术在介孔TiO2上沉积的钙钛矿薄膜的光学性能
摘要： 本研究中，CH3NH3PbI3通过一步法(OSM)和热浇铸技术(HCT)涂覆于介孔TiO2薄膜上。采用400-900 nm波长范围的紫外-可见反射/透射光谱，研究了沉积在介观结构TiO2骨架上的溶液法有机无机杂化钙钛矿层的光学特性。计算并比较了上述方法制备的钙钛矿薄膜的光学参数，包括折射率、消光系数、介电常数的实部与虚部、光学电导率以及直接/间接光学带隙。通过Tauc幂律公式由吸收系数值确定光学带隙。两种钙钛矿薄膜的直接带隙值相近（OSM法与HCT法制备的钙钛矿层分别为1.56 eV和1.58 eV）。两种薄膜的直接与间接带隙差值均为60 meV，与文献报道高度吻合。除钙钛矿形貌差异外，HCT法制备的钙钛矿层光学吸收弱于OSM法样品，导致其光生电流较小。这正是HCT法钙钛矿太阳能电池效率(3.0%)比OSM法电池(4.15%)低约38%的主要原因。
关键词： 旋涂法，一步法，热浇铸，光学性能，钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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非化学计量甲基碘化铵钝化的大晶粒钙钛矿薄膜在空气中制备高效倒置太阳能电池
摘要： 热铸法是一种极具前景的技术，可用于沉积具有大晶粒尺寸的高质量有机-无机杂化钙钛矿薄膜。本研究报道了在相对湿度40%的常压环境下，通过调节热铸过程中前驱体溶液的化学计量比，可系统调控钙钛矿薄膜的结晶度和晶粒尺寸。研究发现，前驱体溶液中微过量的碘化甲脒（MAI）能有效补偿因高衬底温度导致的MAI损失。富MAI样品不仅表现出显著的晶粒尺寸增大和结晶度提升，同时缺陷密度降低且载流子浓度增强。相应器件展现出填充因子（最高达80.7%）和短路电流密度的显著提升。此外，在MAI不足的样品中，通过光学显微镜和激光共聚焦显微镜直接观察到晶界处PbI2的富集现象。时间分辨光致发光光谱显示，MAI不足样品的载流子寿命延长，这与先前钙钛矿薄膜中含微量过量PbI2的研究结果一致。本工作提出了一种在常压环境下制备具有优异晶体质量的高质量钙钛矿薄膜的新策略。
关键词： 碘化铅富集、过量甲脒碘、湿度、热浇铸
更新于2025-09-16 10:30:52