室温元素气固反应原位制备CuBiI_4薄膜及其光电性能研究
- 发布日期：2025-01-02 11:59 点击次数：105 铋和铜作为无毒且储量丰富的金属元素,有望在新型无铅卤化物钙钛矿光电材料的研究中发挥作用。在本工作中,作者采用非常简单的气-固反应方法,以铋铜合金作为前驱体直接在ITO基底上室温原位制备了一种新型铜铋碘(CuBiI_4)化合物薄膜材料。XRD和TEM的测试结果证实了这种具有(222)优势晶面取向CuBiI_4晶体薄膜的生成。瞬态表面光电压(TPV)测试表明我们制备的CuBiI_4是一种n型半导体材料,且具有与CH_3NH_3PbI_3钙钛矿材料相当的光电信号。UV-Vis,PL和IPCE等结果表明所得CuBiI_4薄膜的禁带宽度约为1.81eV。该薄膜经过四叔丁基吡啶(TBP)、乙腈和Spiro-MeOTAD有机混和溶剂处理后,得到了一种混合均匀、致密、平滑的CuBiI_4:Spiro-MeOTAD本体异质结薄膜材料。基于这种新型薄膜,我们组装了具有简单三明治结构的ITO/CuBiI_4:Spiro-MeOTAD/Au杂化太阳能电池器件,并获得了1.119%的光电转化效率。这种室温下金属表面元素直接反应的方法(DMSER)为未来无铅钙钛矿或类钙钛矿化合物(A_aB_bX_x)的制备及其在高性能光伏器件中的应用提供了一个全新的策略。
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