在WS2納米片上范德華外延生長(zhǎng)混合鈣鈦礦薄膜并用于平面鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 作者：harry 分享到：
有機(jī)無(wú)機(jī)混合鈣鈦礦材料因其**的光電性能，在光電領(lǐng)域得到了廣泛的研究。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）已經(jīng)取得了接近硅基太陽(yáng)能電池的效率，是有潛力實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)應(yīng)用的太陽(yáng)能技術(shù)之一。鈣鈦礦晶粒的取向可以影響鈣鈦礦材料的光電性能，比如載流子壽命及遷移率等，進(jìn)而影響鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的性能。然而，傳統(tǒng)的溶液方法較難控制鈣鈦礦薄膜的晶粒取向。
香港理工大學(xué)嚴(yán)鋒教授課題組通過(guò)引入二維WS2納米片作為模板，實(shí)現(xiàn)了混合鈣鈦礦薄膜范德華外延生長(zhǎng)。由于兩者之間良好的晶格匹配，所制備的鈣鈦礦薄膜具有（001）擇優(yōu)取向，并具有**降低的缺陷態(tài)密度。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，界面處S原子與鈣鈦礦有相互作用，這種相互作用可以促進(jìn)鈣鈦礦薄膜生長(zhǎng)并加快電荷傳輸，從而降低界面復(fù)合。因而，利用二維WS2納米片修飾襯底可明顯提高鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，由于該方法簡(jiǎn)單方便，將適用于器件的大面積制備。另外，在二維材料上范德華外延生長(zhǎng)鈣鈦礦薄膜還可以應(yīng)用于光電探測(cè)等領(lǐng)域。相關(guān)工作發(fā)表在Advanced Functional Materials（DOI:10.1002/adfm.202002358）。**作者是香港理工大學(xué)博士生曹久朋，通訊作者是嚴(yán)鋒教授。
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