溶剂工程化三阳离子卤化物钙钛矿的超快太赫兹光物理研究

摘要： 溶液法制备的薄膜有机-无机钙钛矿是实现下一代晶圆级太阳能电池器件大规模制造的关键。混合钙钛矿太阳能电池的高效率主要源于其优异的载流子迁移率和电荷动力学特性，而这些特性又高度依赖于材料制备过程中所使用的溶剂类型。本研究采用光学泵浦太赫兹探测（OPTP）光谱技术，系统分析了在不同溶剂中合成的混合有机-无机阳离子[甲胺（MA）、甲脒（FA）和铯（Cs）]与混合卤素[碘（I）和溴（Br）]钙钛矿材料[Cs0.05(MA0.17FA0.83)0.95Pb(I0.83Br0.17)3]的导电特性及载流子动力学行为。研究发现：载流子迁移率和扩散长度强烈依赖于混合阳离子钙钛矿薄膜的制备溶剂类型。相比γ-丁内酯溶剂，使用二甲基甲酰胺/二甲基亚砜溶剂制备的混合阳离子钙钛矿薄膜展现出更高的迁移率和更长的扩散长度。这些发现为通过溶剂工程优化混合阳离子钙钛矿的载流子输运性能提供了重要依据。