阿卜杜拉国王科技大学 新的溴蒸气处理增强了MAPbBr3晶体的传输特性
在这种处理中,研究人员将晶体悬浮在一个密封的容器中,容器中装有室温下的液溴
信用:复制的知识共享许可证从参考一,2020年柯玛尼等人
一种简单且无创的处理方法可以成为优化混合钙钛矿太阳能电池材料光电性能的主要后晶化过程
在KAUST设计的这种处理中,溴蒸汽穿透合成钙钛矿晶体的表面到达其深层,去除晶体生长过程中产生的表面和体缺陷
含铅的杂化钙钛矿,如三溴化甲铵铅,具有独特的电荷传输性能和在溶液中易于加工的特性
这使得它们成为传统硅基聚光太阳能电池材料的潜在低成本替代品
然而,使用溶液处理来结晶它们的方法往往会留下污染物,例如氧和无定形碳
这些方法还会产生卤化物空位,从而产生铅阳离子,铅阳离子可以捕获电子形成金属铅并限制电荷传输
各种化学处理可以减少这些缺陷,但大多数修补前体溶液的组成,以优化薄膜和晶体的形成
然而,考斯特太阳能中心的研究人员寻求更简单的方法
“我们有兴趣开发一种简单的配方,一旦晶体形成完成,就可以应用,”艾哈迈德·基尔马尼说,他现在是美国国家可再生能源实验室的博士后
S
他在阿拉姆·梅齐安和奥马尔·穆罕默德的监督下进行了这项研究
合著者艾哈迈德·曼苏尔(Ahmed Mansour)现在是德国柏林亥姆霍兹-曾特伦大学的博士后,他描述了研究人员是如何选择溴蒸汽处理的,因为他们之前观察到石墨烯在暴露于溴时电导率有所提高
曼苏尔说:“溴在室温下是一种挥发性液体,不需要任何外部能源就能蒸发。”
研究人员将MAPbBr3晶体悬浮在溴蒸汽饱和的环境中,并监测溴暴露对材料性能的影响
穆罕默德说,他们惊喜地发现,溴蒸汽抑制了晶体表面和大部分晶体中的金属铅
“这意味着我们可以获得这些晶体的整体特性,比如它们的导电性,”他补充道
长时间暴露在溴中,体电导率显著提高了10,000倍,载流子迁移率提高了50倍
进一步的评估显示钙钛矿结晶留下了空隙和缺陷,这使得溴扩散和渗透通过晶体
每个前团队成员目前都在探索更多的治疗应用,例如提高含有钙钛矿薄膜作为吸收剂的太阳能电池的能量转换效率,或者用于单晶器件,如晶体管、光电探测器和辐射探测器,这些器件需要出色的载流子迁移率和内在光电特性
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!