2D/3D混合Sn基钙钛矿/SnO_(2)异质结光探测器

制备了平面结构2D/3D混合钙钛矿(PEA)_(0.15)FA_(0.85)SnI_(3)/SnO_(2)异质结光探测器。研究发现,SnO_(2)薄膜的引入可以调控(PEA)_(0.15)FA_(0.85)SnI_(3)薄膜的晶体生长过程,有助于获得致密的连续薄膜。在520 nm单色光辐照下,器件的响应度高达3.19×10^(5) A/W,相应的探测率为6.39×10^(15) Jones。在808 nm单色光辐照下,器件的响应度和探测器率也可分别达到1.70×10^(4) A/W和7.28×10^(13) Jones。相关性能明显高于(PEA)_(0.15)FA_(0.85)SnI_(3)单层薄膜光探测器。器件性能的提高一方面是由于钙钛矿薄膜表面形貌的改善,提高了器件的吸收效率和载流子收集效率;另一方面是由于(PEA)_(0.15)FA_(0.85)SnI_(3)和SnO_(2)之间形成了p-n结结构,从而有效提高了钙钛矿薄膜中的光生电子-空穴对的分离效率,降低了电子和空穴的复合几率。同时,(PEA)_(0.15)FA_(0.85)SnI_(3)/SnO_(2)界面处特殊的能级结构也可诱导器件产生光电导增益。

无铅钙钛矿太阳能电池的新进展

钙钛矿在太阳能电池中2009年首次使用时,能量转换效率只有3.8%,2019年,达到了23.7%,有望成为新的太阳能光吸收材料。但传统的钙钛矿APbX_(3)稳定性差,且Pb有毒性,阻碍了大规模的推广,因此寻找稳定、无毒的新型Pb基钙钛矿的替代品成为一种重要工作。本文从理论、实验两个方面,对可替代Pb的一些化学元素,例如Sn、Ge等进行了总结。