不同ZnO晶面对钙钛矿薄膜成膜影响

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• 论文作者：胡启昌 ; 刘渊 ; 王玉柱
• 年：2017
• 作者机构：College of Mechanical and Electronic Engineering,Fujian Agriculture and Forestry University;Key Laboratory of Optoelectronic Materials Chemistry and Physics,Fujian Institute of Research on the Structure of Matter,Chinese Academy of Sciences;
• 论文关键词：ZnO晶面 ; 钙钛矿薄膜
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：824k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

近几年来,有机-金属卤素钙钛矿太阳电池得到了迅速发展,其光电转化效率超过22%~([1])。ZnO因具有合适的能带结构以及高电子迁移率等原因,使ZnO基钙钛矿太阳电池受到关注。ZnO是一种重要的极性材料,其单晶具有两个极性面(Zn面和O面)~([2])。因此,MAPbI_3薄膜在ZnO基底上的结晶机理可能远比在TiO_2(目前最常用)上复杂,且薄膜稳定性也很可能与ZnO极性有关。因此为了进一步提升ZnO基钙钛矿电池的发展,本工作重点研究了ZnO单晶不同晶面对于钙钛矿薄膜质量的影响。工作采用具有高导电性的掺Ga-ZnO单晶作为衬底,在不同极性面通过两步连续旋涂法制备MAPbI_3薄膜,对钙钛矿薄膜进行了SEM表征,研究了ZnO不同晶面对于钙钛矿成膜的影响。由SEM图和晶粒尺寸统计数据表明,Zn面获得的MAPbI_3晶体粒径(约为1μm,图1(a))远大于生长在O面上的MAPbI_3晶体粒径(约200 nm,图1(b)),然而Zn面所得到的薄膜表面覆盖率较低,晶粒孔洞较大(图1(c)),其原因与与单晶的不同晶面带电性密切相关,并分析其机理~([3])。在此基础上,后期将制备钙钛矿电池,研究ZnO不同晶面对于钙钛矿电池光电性能的影响。

引文

[1]NREL,Best Research-Cell Efficiencies,http://www.nrel.gov,accessed:November 2016.
    [2]S.Chichibu,T Sota,G.Cantwell,D.Eason.J.Appl.Phys.2003,93,756-758.
    [3]Y.Liu,P.Lv,W.Zheng,Qi.Hu,Z.Zhang,F.Huang.Chinese J.Struct.Chem.2016,35,1532-1538