光伏器件最新Nature:限制器件性能的纳米尺度陷阱簇

【引言】

一直以来，金属卤化物钙钛矿材料被认为在低成本光电器件领域具有巨大的潜在应用价值。通过低温溶液加工而来的薄膜光伏器件虽然伴随着普遍的晶体缺陷，其性能已经取得了重大的突破。这些晶体缺陷（点缺陷）能够引发钙钛矿带隙深层次的电子态，捕获电荷载流子，导致光致发光的局部变化并影响器件性能。

【成果简介】

日本冲绳科学技术大学院大学的Keshav M. Dani以及剑桥大学的Samuel D. Stranks（共同通讯作者）等人利用光发射电子显微学对钙钛矿薄膜中的陷阱态分布进行了成像分析。研究发现，与低光致发光效率区域的均一分布不同，这一薄膜上的陷阱态分布呈现离散、纳米尺度团簇的特点。通过与扫描电子分析技术相关联的显微测量手段，研究人员发现这些陷阱簇通常出现在不同组分或者不同晶体结构的界面上。文章认为该项研究证明了在纳米尺度上操控材料结构和组分对于优化钙钛矿的器件性能是十分必要的。2020年04月15日，相关成果以题为“Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites”的文章在线发表在Nature上。

【图文导读】

图1光电发射电子显微学揭示陷阱位点的分布

图2探测纳米尺度陷阱簇组成

图3富含陷阱簇异质结的形态组分表征

图4光激发载流子捕获动力学

文献链接：Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites（Nature, 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2184-1）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿。

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