三元混合阳离子钙钛矿薄膜光学性质的椭偏研究

作者：吴嘉瑶; 韩锐鹏; 冯艳琴; 童荣景; 赵明琳^*; 戴俊^*

来源：激光与光电子学进展, 2022, 59(11): 502-509.

• 薄膜
• 光学性质
• 三元混合阳离子钙钛矿
• 椭圆偏振光谱仪
• 采光效率

近年来，有机-无机杂化钙钛矿在太阳能电池、发光二极管、激光器、自旋电子器件、光电探测器等领域得到了广泛应用，而三元混合阳离子钙钛矿薄膜相较于二元混合阳离子钙钛矿薄膜在太阳能电池中的转换效率更高。首先，用一步旋涂法在Si基底上制备了高质量的FA0.79MA0.16Cs0.05Pb I2.52Br0.48(FAMACs Pb I2.52Br0.48)薄膜，分别用X射线衍射、扫描电子显微镜以及椭圆偏振光谱仪对样品的晶格结构、表面形貌和光学性质进行了表征。然后，用Tauc-Lorentz模型给出了薄膜的光学常数，并计算了其介电函数的二阶导谱，光电跃迁分别位于1.66,2.21,3.36 e V处。结果表明，光电跃迁的峰位主要由X位掺杂决定，而A位掺杂对光学跃迁的贡献几乎可以忽略。最后，用时域有限差分方法模拟了基于FAMACs Pb I2.52Br0.48材料的典型钙钛矿太阳能电池的光学特性，结果表明，该太阳能电池表现出的光学特性与三元混合阳离子钙钛矿的椭偏分析结果相一致，基于FAMACs Pb I2.52Br0.48钙钛矿薄膜的太阳能电池采光效率可达到85%以上。

• 单位
  江苏科技大学