研究目的
评估不同沉积方法与所得有机金属卤化物钙钛矿薄膜光电及电学性质之间的关系。
研究成果
研究表明,沉积参数(浓度、退火温度、旋涂时间)的变化会显著影响CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的形貌、光学带隙和电学性能。通过优化条件可获得更低的光学带隙和方阻,使该材料适用于高性能光电子和光伏器件。未来研究可聚焦于进一步优化这些参数以提升器件性能与稳定性。
研究不足
研究指出,过长的浸涂时间可能导致钙钛矿层溶解,从而造成薄膜劣化或覆盖率下降。高温退火(如170°C)可能因聚集或烧结导致钙钛矿部分分解?;罨苄形嫖露壬叱氏忠斐#赡苁怯捎谖奘评莘从λ?,这表明热处理工艺存在潜在优化需求。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用单步法和两步法溶液沉积技术制备CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜。通过调节浓度、退火温度和浸渍涂布时间控制薄膜结构与形貌。利用Tauc方程根据紫外-可见吸收数据测定光学带隙,采用四探针法进行电学性能表征。
2:样品选择与数据来源:
在载玻片上使用碘化铅(PbI2)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、异丙醇和甲基碘化铵(MAI)制备薄膜。样品制备参数包括不同浓度(如0.015g/mL、0.02g/mL)、退火温度(80°C、150°C、170°C)及浸渍涂布时间(16/48/96小时)。
3:2)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、异丙醇和甲基碘化铵(MAI)制备薄膜。样品制备参数包括不同浓度(如015g/mL、02g/mL)、退火温度(80°C、150°C、170°C)及浸渍涂布时间(16/48/96小时)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含蔡司Axio 100光学显微镜、安捷伦Cary 60紫外-可见分光光度计及Jandel四探针测试系统。材料包括PbI2(99.8%,Sigma Aldrich)、DMF(99.8%,Sigma Aldrich)、异丙醇(99.8%,Sigma Aldrich)和MAI(99.8%,Solaronix)。
4:8%,Sigma Aldrich)、DMF(8%,Sigma Aldrich)、异丙醇(8%,Sigma Aldrich)和MAI(8%,Solaronix)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:单步法将CH3NH3PbI3溶液滴涂于载玻片并梯度退火;两步法先滴涂干燥PbI2薄膜后浸渍MAI溶液不同时间。通过光学显微镜观察形貌,紫外-可见光谱分析光学特性,四探针测量电学性能。
5:数据分析方法:
基于Tauc曲线计算光学带隙;采用标准四探针公式计算方阻与电阻率;通过方阻-温度阿伦尼乌斯曲线确定激活能。
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Optical Microscope
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