摘要
유기 소분자 분자를 이용해 페로브스카이트 하부 표면(매립된 계면)을 패시베이션하면 페로브스카이트 매립된 계면의 결함 형성을 효과적으로 억제하고 전하 재결합 확률을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 사전에 패시베이션 분자인 페닐에틸아민(PEA)을 증착하여 페로브스카이트 매립된 계면을 패시베이션하였다. 패시베이션 후 페로브스카이트 결정 크기와 표면 형태에는 뚜렷한 변화가 없으며, 흡수 가장자리와 발광 파장은 약간의 적색 이동을 보였고, 최고 점유 분자 궤도 에너지 준위는 약간 상승하였다. "Pb" 원소의 결합 에너지는 고에너지 준위로 이동하였고, "N" 원소의 결합 에너지는 저에너지 준위로 이동하였으며, 페로브스카이트 내 PbI2 잔류량이 현저히 감소하여 패시베이션 분자 PEA가 "N" 원자를 통해 페로브스카이트 하부 표면에 매달린 "Pb" 및 잔류 PbI2와 상호작용함을 나타냈다. PEA 패시베이션된 페로브스카이트 태양전지의 개방전압, 단락 전류 밀도, 필링 팩터 및 변환 효율은 각각 1.041 V, 21.29 mA/cm2, 74.09% 및 16.41%에서 1.102 V, 22.44 mA/cm2, 79.28% 및 19.6%로 향상되었다. 기기 성능의 현저한 향상은 주로 전하 재결합 감소 때문이며, 이는 다음과 같다: (1) PEA가 불완전 결합 "Pb"로 인한 결함 패시베이션; (2) PEA가 할로겐화 납 미세 결정조성 복합상으로 인한 결함 패시베이션; (3) 페로브스카이트와 정공 수송층 간의 전하 이동 속도 증가. 패시베이션된 페로브스카이트 태양전지 소자의 안정성도 크게 향상되었다. 이 간단하고 효과적인 매립 계면 패시베이션 전략은 향후 대면적 페로브스카이트 태양전지 제조에 적용될 수 있다.
关键词
에너지 전달 페로브스카이트;매립 계면;페닐에틸아민;패시베이션;태양전지
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