Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2024, выпуск 11 » Статья стр. 629
<<<>>>
Дендритные структурные неоднородности в тонких слоях Cs0.2FA0.8PbI2.93Cl0.07 для перовскитных солнечных элементов
Российский научный фонд, «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (междисциплинарные проекты), 24-62-00022
Дунаевский М.С.1,2, Алексеев П.А.1,2, Смирнов А.Н.1, Гостищев П.А.3, Грень Д.О.3, Фурасова А.Д.2, Саранин Д.С.2,3, Теруков Е.И.1,2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО (физико-технический мегафакультет), Санкт-Петербург, Россия
3Университет МИСИС, Москва, Россия
Email: Mike.Dunaeffsky@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 20 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 4 декабря 2024 г.
Принята к печати: 4 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 7 января 2025 г.
PDF версия
Выполнено исследование методом Кельвин-зонд микроскопии тонких пленок Cs0.2(CH(NH_2)_2)0.8PbI2.93Cl0.07 (0.5 мкм) с фронтальным пассивационным покрытием Al2O3 (10 нм). При использовании жидкофазных методов кристаллизации Cs0.2(CH(NH_2)_2)0.8PbI2.93Cl0.07 поверхностная морфология характеризуется наличием шагрени и колебаний профиля поверхности в диапазоне десятков нанометров, обусловленных наличием напряжений в кристаллической решетке. Были обнаружены дендритные структурные неоднородности с латеральными размерами 10 мкм и занимающие ~25% поверхности. Комплексный анализ кельвин-зонд микроскопии позволил определить, что состав дендритов соответствует δ-CsPbI3. Это свидетельствует о фазовой сегрегации в пленках мультикатионного состава с непассивированной фронтальной поверхностью. Показано, что при отсутствии верхнего защитного слоя исходная пленка Cs0.2(CH(NH_2)_2)0.8PbI2.93Cl0.07 распадается на дендритные области δ-CsPbI3 и окружающие области FAPbI2.93Cl0.07. При наличии фронтального пассивационного слоя Al2O3 пленка Cs0.2(CH(NH_2)_2)0.8PbI2.93Cl0.07 стабильна. Исследован фотопотенциал пленок и дендритных неоднородностей при освещении. Установлено, что при освещении рассеянным солнечным светом дендритные структуры заряжаются отрицательным зарядом и возникает остаточный потенциал Ures=-100 мВ. При выключении освещения на границах дендритных структур возникает небольшой остаточный потенциал, который ослабевает с характерным временем 20-30 мин. Ключевые слова: тонкие перовскитные пленки, сканирующая зондовая микроскопия, кельвин-зонд микроскопия, структурная неоднородность тонких пленок.
  1. NREL efficiency chart 2024, https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html/
  2. B. Chen, P.N. Rudd, S. Yang, Y. Yuan, J. Huang. Chem Soc. Rev., 48, 3842 (2019)
  3. S.A. Kulkarni, T. Baikie, P.P. Boix, N. Yantara, N. Mathews. J. Mater. Chem. A: Mater., 2, 9221 (2014)
  4. D.T. Cuzzupe, F. Unlu, K. Lv e, R. Bernhardt, M. Wilhelm. Sci. Rep., 12, 10241 (2022)
  5. Z. Huang, Y. Bai, X. Huang, J. Li, Y. Wu, Y. Chen, K. Li, X. Niu, N. Li, G. Liu, Y. Zhang, H. Zai. Nature, 623, 531 (2023)
  6. V.L. Pool, B. Dou, D.G. Van Campen. Nature Commun., 8, 14075 (2017)
  7. M. Lyu, N.G. Park. Solar RRL, 4, 2000331 (2020)
  8. M.P.U. Haris, S. Kazim, S. Ahmad. ACS Appl Energy Mater., 14, 24546 (2021)
  9. A. Yakusheva, D. Saranin, D. Muratov, P. Gostishchev. Small, 18, 2201730 (2022)
  10. J. Yang, Y. Chen, W. Tang, S. Wang, Q. Ma, Y. Wu. J. Energy Chem., 48, 217 (2020)
  11. P. Gostishchev, D. Saranin, L. Luchnikov, D. Muratov. Solar RRL, 7, 2200941 (2023)
  12. J. Xu, C.C. Boyd, Z.J. Yu, A.F. Palmstrom, D.J. Witter, B.W. Larson, R.M. France, J. Werner. Science, 367, 1097 (2020)
  13. J.S. Yun, J. Kim, T. Young, R.J. Patterson. Adv. Funct. Mater., 28, 1705363 (2018)
  14. N.A. Manshor, Q. Wali, K.K. Wong, S.K. Muzakir, A. Fakharuddin, L. Schmidt-Mende, R. Jose. Phys. Chem. Chem. Phys., 18, 21629 (2016)
  15. E.J. Juarez-Perez, L.K. Ono, M. Maeda, Y. Jiang. J. Mater. Chem. A, 6, 9604 (2018)
  16. Q. Wali, Y. Iqbal, B. Pal, A. Lowe, R. Jose. Solar Energy Mater. Solar Cells, 179, 102 (2018)
  17. D.Yu. Usachov, V.Yu. Davydov, V.S. Levitskii. ACS Nano, 11, 6336 (2017)
  18. D. Necas, P. Klapetek. Cent. Eur. J. Phys., 10, 181 (2012)
  19. F. Ke, C. Wang, C. Jia, N.R. Wolf, J. Yan, S. Niu, T.P. Devereaux, H.I. Karunadasa, W.L. Mao, Y. Lin. Nature Commun., 12, 461 (2021)
  20. T. Leijtens, E.T. Hoke, G. Grancini, D.J. Slotcavage, G.E. Eperon, J.M. Ball, M. De Bastiani. Adv. Energy Mater., 5, 1500962 (2015)
  21. Y. Deng, Z. Xiao, J. Huang. Adv. Energy Mater., 5, 1500721 (2015)
  22. A.A. Vasilev, D.S. Saranin, P.A. Gostishchev, S.I. Didenko, A.Y. Polyakov, A. Di Carlo. Optical Mater.: X, 16, 100218 (2022)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme