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中國科學院新疆理化技術研究所太陽能材料重大突破

鉅大LARGE  |  點擊量:1239次  |  2019年04月18日  

中國科學院新疆理化技術研究所研究員徐金寶帶領其研究團隊,發現了一種簡便的制備CH3NH3PbBr3大尺寸單晶的方法。

目前,主流的有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池器件主要有兩種架構,即多孔結構和平面型結構。這兩種結構中,有機-無機雜化鈣鈦礦的存在形式均為基于多晶納米薄膜,其光電轉換效率已經超過20%。對于有機-無機雜化鈣鈦礦體系,單晶器件的光電性能要遠遠優于目前廣泛采用的納米晶薄膜器件。主要得益于單晶樣品中晶界等缺陷數量的減少,使得光生載流子到達器件兩側電極的幾率大大增大,從而可以增大器件的光電流密度。

中國科學院新疆理化技術研究所研究員徐金寶帶領其研究團隊,發現了一種簡便的制備CH3NH3PbBr3大尺寸單晶的方法。該方法采用單一溶劑前驅體,方法簡便、成本低,所有工序均可在室溫下完成,并且運用該方法生長出了14×14mm大尺寸晶體,該晶體為立方相結構,P-43m(215)空間群;該單晶在暗態下自發極化行為較弱,置于光照環境下,晶體顯示出明顯的表面自發極化現象,體現出光誘導極化的特征;在光照與暗態下,表面電勢之差高達200mV,有利于制備高開路電壓的光電轉換器件。該單晶表面電流分布均勻,光電流約為暗態電流的20倍,且在整體表面無衰減現象,這一結果表明單晶雜化鈣鈦礦器件與目前的納米晶薄膜器件相比,有望大幅提高其光生電流密度。

該研究成果發表在JournalofPhysicalChemistryLetters上,相關研究工作得到-新疆專項、國家自然科學基金、中科院西部之光等項目資助。

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