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在WS2納米片上范德華外延生長混合鈣鈦礦薄膜并用于平面鈣鈦礦太陽能電池

發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 作者：harry 分享到：

有機(jī)無機(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。鈣鈦礦太陽能電池（PSC）已經(jīng)取得了接近硅基太陽能電池的效率，是有潛力實(shí)現(xiàn)市場應(yīng)用的太陽能技術(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。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鈣鈦礦薄膜還可以應(yīng)用于光電探測等領(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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