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Determinación de las energías del borde de la banda y la estabilidad dependiente de la morfología de las películas de perovskita de plomo de formamidinio utilizando espectroelectroquímica y espectroscopia de fotoelectrones

  • 0Department of Chemistry and Biochemistry, University of Arizona , Tucson, Arizona 85721, United States.
Journal of the American Chemical Society +

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16 de marzo de 2017

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16 de marzo de 2017

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Resumen

Este resumen es generado por máquina.

La espectroelectroquímica UV-vis ahora caracteriza la energética de las células solares de perovskita, ofreciendo un nuevo método para determinar las posiciones del borde de la banda. Esta técnica también revela vías de descomposición en películas de perovskita de trihaluro de plomo de formamidinio.

Área De La Ciencia

  • Ciencias de los materiales
  • La electroquímica
  • Las instalaciones fotovoltaicas

Sus Antecedentes

  • Las perovskitas de trihaluro de plomo de formamidina (FA-PVSK) son cruciales para las células solares de alta eficiencia.
  • La caracterización precisa de la energética orbital de frontera es vital para la optimización del dispositivo.
  • Los métodos tradicionales como la espectroscopia de fotoelectrones tienen limitaciones en la exploración de interfaces enterradas.

Objetivo Del Estudio

  • Introducir la espectroelectroquímica UV-vis como un nuevo método para la caracterización de la energía FA-PVSK.
  • Para determinar el mínimo de la banda de conducción (CBM) y el máximo de la banda de valencia (VBM) de las películas delgadas FA-PVSK.
  • Investigar las vías de descomposición y la estabilidad de las películas FA-PVSK bajo tensión electroquímica.

Principales Métodos

  • Las películas delgadas de FA-PVSK dopadas con bromuro de metilamonio (MABr) fueron procesadas en electrodos ITO y TiO2.
  • Se realizó una espectroelectroquímica UV-vis en un electrolito no solvente para determinar la CBM.
  • Se utilizaron espectroscopia de fotoelectrones ultravioleta (UPS) y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) para mediciones complementarias.

Principales Resultados

  • La espectroelectroquímica UV-vis determinó con éxito valores de CBM de aproximadamente -4,0 eV frente al vacío.
  • El CBM se probó en la interfaz de óxido metálico enterrado / FA-PVSK, una región difícil para otras técnicas.
  • La inyección de carga electroquímica reveló vías de descomposición dependientes de la morfología, vinculadas a terminaciones superficiales ricas en plomo.

Conclusiones

  • La espectroelectroquímica UV-vis ofrece un enfoque directo y complementario a los métodos tradicionales para la energética de la perovskita.
  • Comprender los mecanismos de descomposición es clave para mejorar la estabilidad y la longevidad de las células solares FA-PVSK.
  • El estudio destaca la importancia de la energética de la interfaz y la homogeneidad de la película para el rendimiento del dispositivo.