在化物矿中的粒结处限制性能的纳米尺度陷集群
Tiarnan A S Doherty1, Andrew J Winchester2, Stuart Macpherson1
1Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Cambridge, UK.
Nature
|April 17, 2020
概括
研究人员发现化矿膜中的深陷状态在材料接口形成纳米级集群. 了解和控制这些集群是提高光电子设备性能和稳定的关键.
科学领域:
- 材料科学
- 光电子产品
- 固态物理
背景情况:
- 化物矿为光伏等低成本的光电子应用提供了高性能.
- 尽管功率转换效率很高,但它们的性能受到导致非辐射重组的深陷状态的限制.
- 这些对于装置稳定性和效率至关重要的陷状态的起源和分布在很大程度上是未知的.
研究的目的:
- 研究化矿膜中的深陷状态的起源和分布.
- 了解这些陷状态如何影响电荷载体动态和设备性能.
- 确定减轻陷状态效应和提高装置稳定性的策略.
主要方法:
- 使用光发射电子显微镜 (PEEM) 来捕捉纳米尺度的图像分布.
- 用扫描电子分析技术的相对显微镜确定了陷集群的起源.
- 时间分辨率光辐射光谱探测了光激发载体捕获动态.
主要成果:
- 深陷状态不是均分布的,而是形成离散的纳米级集群.
- 这些集群位于矿薄膜内的晶体和组成上不同的实体之间的接口.
- 捕获过程具有捕获孔的特征,其动力学受孔扩散对这些集群的限制.
结论:
- 材料界面上的陷状态的纳米尺度集群是限制化矿性能的一个关键因素.
- 控制纳米尺度上的薄膜微观结构和成分对于优化光电子设备至关重要.
- 这项工作为提高基于矿的技术的稳定性和效率提供了途径.


