光伏器件最新Nature:限制器件性能的納米尺度陷阱簇

【引言】

一直以來，金屬鹵化物鈣鈦礦材料被認為在低成本光電器件領域具有巨大的潛在應用價值。通過低溫溶液加工而來的薄膜光伏器件雖然伴隨著普遍的晶體缺陷，其性能已經取得了重大的突破。這些晶體缺陷（點缺陷）能夠引發鈣鈦礦帶隙深層次的電子態，捕獲電荷載流子，導致光致發光的局部變化并影響器件性能。

【成果簡介】

日本沖繩科學技術大學院大學的Keshav M. Dani以及劍橋大學的Samuel D. Stranks（共同通訊作者）等人利用光發射電子顯微學對鈣鈦礦薄膜中的陷阱態分布進行了成像分析。研究發現，與低光致發光效率區域的均一分布不同，這一薄膜上的陷阱態分布呈現離散、納米尺度團簇的特點。通過與掃描電子分析技術相關聯的顯微測量手段，研究人員發現這些陷阱簇通常出現在不同組分或者不同晶體結構的界面上。文章認為該項研究證明了在納米尺度上操控材料結構和組分對于優化鈣鈦礦的器件性能是十分必要的。2020年04月15日，相關成果以題為“Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites”的文章在線發表在Nature上。

【圖文導讀】

圖1 光電發射電子顯微學揭示陷阱位點的分布

圖2 探測納米尺度陷阱簇組成

圖3富含陷阱簇異質結的形態組分表征

圖4 光激發載流子捕獲動力學

文獻鏈接：Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites（Nature, 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2184-1）

本文由材料人學術組NanoCJ供稿。

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