PbO-PbI2复合物膜转化的CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜及其光电特性.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)576Acta．-Chim．Sin．2015，31(3)，576-582March【Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201501201WWW．whxb．pku．edu．cnPbO．Pbl2复合物膜转化的CH3NH3Pbl3钙钛矿薄膜及其光电特性丁绪坤李效民高相东张树德黄宇迪李浩然(中国科学院上海硅酸盐研究所，高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室，上海200050)摘要：有机．无机卤化物钙钛矿是一类优异的光电材料．在过去四年内，基于有机一无机卤化物钙钛矿的光

2、电器件实现了超过15％的光电转换效率．而有机一无机卤化物钙钛矿材料的可控制备是保证其在光电器件中应用的基础．本文采用新的沉积方法在玻璃衬底表面制备了一种典型的有机-无机卤化物钙钛矿CH。NHPbl。薄膜．其制备过程是：采用超声辅助的连续离子吸附与反应法在玻璃衬底表面沉积PbO-Pbl复合物膜，之后与CH。NH。I蒸汽在11O。C环境下反应。将PbO—Pbl复合物膜转化成CH。NH。Pbl。钙钛矿薄膜．对CH。NH。Pbl。薄膜的微观结构．结晶性及其光电性能等进行了表征．结果表明，CH。NH。Pbl。薄膜呈晶态，具有典型的钙钛

3、矿晶体结构．薄膜表面形貌均匀，晶粒尺寸超过400nm．在可见光范围，CH。NH。Pbl。薄膜透过率低于10％，能带宽度为1．58eV．电学性能研究表明CH。NH。Pbl。薄膜表面电阻率高达1000MQ．高表面电阻率表明CH。NH。Pbl。薄膜具有一定的介电性能，其介电常数(￡)在100Hz时达到155．本研究提出了一种制备高质量CH。NH。Pbl。钙钛矿薄膜的新方法．所得CH。NH。Pbl。薄膜可望在光、电及光电器件中得到应用．关键词：CH。NH。Pbl。：薄膜：钙钛矿：连续离子吸附与反应法：气相过程：光电材料中图分类号：0

4、649OpticalandElectricalPropertiesofCH3NH3Pbl3PerovskiteThinFilmsTransformedfromPbO-Pbl=HybridFilmsDINGXu-KunLIXiao—MinGAOXiang-DongZHANGShu—DeHUANGYu—DiLlHao—Ran(StateKeyLaboratoryofHighPerformanceCeramicsandSuperfineMicrostructures,ShanghaiInstituteofCeramicsChine

5、seAcademyofSciences，Shanghai200050,PR．China)Abstract：Organic-inorganichalideperovskiteshavebeenshowntobeoutstandingphotovoltaicmaterials。achievingremarkablyhighpowerconversioneficiency(15％)ofsunlighttoelectricitywithinthepast4years．ThecontrollablesynthesisofOrganic

6、-inorganichalideperovskitesiSfundamentaItotheirapplicationsinphotovoltaicdevices．HereweexploreanoveIstrategytoprepareatypicalhalideperoskiteCH3NH3Pbl3bytransformingPbO-Pbl2hybridmaterials．CH3NH3Pbl3thinfiImsweredepositedonglasssubstratesbyreactinguItrasonic—assiste

7、dsuccessiveioniclayeradsorptionandreaction(SILAR)．derivedPbO．Pbl2hybridfiImswithCH3NH3lvaporat110。C．Themicrostructureandcrystallinityofthefilms．togetherwiththeopticaIandelectricaIpropertieswerecharacterized．ResultsshowthatCH3NH3Pbl3thinfilmspossessperovskitecrystal

8、structureanduniformsurfacemorphologywithgrainsizeupto400nm．Inthevisibleband，CH3NH3Pbl3thinfilmsshowedIOWtransmiRance(below10％)，withabandgapof1．58