物理科技生物学-PHYICA

高压下杂化钙钛矿的优异载流子传输性能

技术工程 2022-02-22 21:54:08

Excellent carrier transport property of hybrid perovskites under high pressures图形摘要。信用:DOI:10.1021/acsenergillet . 1c 02359在钙钛矿光电子器件中,载流子迁移率(或扩散率)和扩散长度是决定性能的基本属性。然而,受限于金刚石砧座单元中的小工作空间和内部压力传输介质,通过使用传统的电学技术来测量金刚石砧座单元中的电荷迁移率和扩散长度是具有挑战性的。

近日,中国科学院大连化学物理研究所金教授领导的研究小组揭示了杂化钙钛矿在高压下优异的载流子输运性质。

这项研究发表在12月8日的ACS能源快报上。

通过将时间分辨和荧光扫描成像显微术与金刚石砧座装置相结合,研究人员在高达5.7 GPa的高压下原位测量了MAPbI3钙钛矿微晶中的光诱导载流子输运,此时钙钛矿保留了单晶相。

他们发现,随着压力的增加,MAPbI3微晶在0.3–0.4 GPa时呈现四方到立方的相变,在约3 GPa时呈现等结构相变。

此外,通过对金刚石砧座中载流子传输动力学的直接研究,研究人员发现当压力超过0.4 GPa时,钙钛矿的扩散系数增加了30%以上。结合相应的载流子寿命,他们发现在不同的压力下,载流子扩散长度为5-8 μm。

该研究表明,在压力处理下,MAPbI3钙钛矿可以保持其优异的载流子传输性能,即使压力会对晶体造成显著的结构缺陷。

金教授说:“这项工作揭示了压力对钙钛矿中载流子输运的影响,并为利用压缩来调节或优化钙钛矿的光电性质铺平了道路。

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