基于有机/无机杂化钙钛矿有序结构的异质结及其光伏性能的研究

化学学报 ›› 2011, Vol. 69 ›› Issue (06): 627-632. 上一篇下一篇

研究论文

基于有机/无机杂化钙钛矿有序结构的异质结及其光伏性能的研究

杨志胜¹，杨立功*^{,1,2，吴刚¹，汪茫¹，陈红征*^,1,2}

(¹硅材料国家重点实验室高分子合成与功能构造教育部重点实验室
浙江大学高分子科学与工程学系杭州 310027)
(²浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院杭州 310027)

投稿日期:2010-05-05 修回日期:2010-08-09 发布日期:2010-08-23
通讯作者: 杨志胜 E-mail:ydfyzs@yahoo.com.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目;宽光谱、高迁移率的有机太阳能电池敏化染料;宽光谱、高迁移率的有机太阳能电池敏化染料

A Heterojunction Based on Well-ordered Organic-Inorganic Hybrid Perovskite and Its Photovoltaic Performance

Yang Zhisheng¹ Yang Ligong*^{,1,2 Wu Gang¹ Wang Mang¹ Chen Hongzheng*^,1,2}

(¹State Key Laboratary of Silicon Materials, MOE Key Laboratory of Macromolecule Synthesis and Functionalization, Department of Polymer Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027)
(²Zhejiang-California International NanoSystems Institute, Zhejiang University, Hangzhou 310027)

Received:2010-05-05 Revised:2010-08-09 Published:2010-08-23
Contact: Zhi-Sheng YANG E-mail:ydfyzs@yahoo.com.cn

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摘要/Abstract

研究了一种新型的有机/无机杂化钙钛矿材料(3-BrC₃H₆NH₃)₂CuBr₄薄膜的聚集态形貌和良好的微观有序性特征, 霍尔迁移率测试结果表明该材料为p型半导体, 空穴迁移率为0.0025 cm²•V^－1•s^－1. 利用其在紫外-可见光谱范围内与C₆₀薄膜具有良好的光吸收互补性, 制备并研究了(3-BrC₃H₆NH₃)₂CuBr₄/C₆₀层状异质结结构中的暗态传输和光伏性能. 对不同退火温度下杂化钙钛矿薄膜的聚集态特性和器件性能之间的联系进行了探讨, 结果表明在低温退火条件下, 由于钙钛矿结构材料中有机组分排列更加有序, 器件显示更好的性能.

关键词: 钙钛矿, 有机/无机异质结, 退火温度, 光伏性能

Aggregation morphology and microscopic ordered characteristics of a novel organic-inorganic hybrid material (3-BrC₃H₆NH₃)₂CuBr₄ thin-film with perovskite structure were studied. Hall mobility test showed that the perovskite was p-type semiconductor with a hole mobility of 0.0025 cm²•V^－1•s^－1. The perovskite had good spectral response in the UV-Vis range with good complementarity with C₆₀. Planar heterojunctions consisting of (3-BrC₃H₆NH₃)₂CuBr₄/C₆₀ were fabricated to study the charge transport and photovoltaic performance. The effects of annealing temperature and aggregation morphology of the films on the performance of the photovoltaic prototype were also investigated. The results showed that the best performance of the devices was obtained after the low temperature annealing treatment, which led to an ordered organic array in the perovskite.

Key words: perovskite, organic-inorganic heterojunction, annealing temperature, photovoltaic performance

引用此文

杨志胜, 杨立功, 吴刚, 汪茫, 陈红征. 基于有机/无机杂化钙钛矿有序结构的异质结及其光伏性能的研究[J]. 化学学报, 2011, 69(06): 627-632.

YANG Zhi-Sheng, YANG Li-Gong, WU Gang, WANG Mang, CHEN Hong-Zheng. A Heterojunction Based on Well-ordered Organic-Inorganic Hybrid Perovskite and Its Photovoltaic Performance[J]. Acta Chimica Sinica, 2011, 69(06): 627-632.

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