24小时热门版块排行榜    

查看: 4151  |  回复: 10

jing1jiayou

新虫 (小有名气)

[求助] 钙钛矿太阳能电池 溶液法制备的CH3NH3PbI3这个材料是n型还是p型?已有1人参与

一步法旋涂的钙钛矿薄膜CH3NH3PbI3用于钙钛矿太阳能电池中,这个材料与n型TiO2和有机p型Spiro接触。那么钙钛矿CH3NH3PbI3是p型还是n型?什么测试手段可以确定其n/p型呢?
谢谢大家指点
回复此楼
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

nanotricks

新虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
这是一个双极性材料,基本上是本征半导体,载流子浓度极低,大约109次方的载流子浓度,
当然也是一个高阻材料,是一个弱p型的材料,一般把它看成是本征的,所以钙钛矿是P-i-N的器件结构,
P型的材料,可以是有机的PEDOT,Spiro以及其他有机芳胺类高分子或小分子空穴传输材料,
或者是无机的P型材料CuI,CuO,CuS,NiO,MoO3,CuSCN等等,
N型的材料可以是TiO2,SnO2,ZnO,C60,PCBM等等无机或者有机的电子传输材料,
所以钙钛矿有三个研究方向,做P材料,做i吸光层钙钛矿材料,做N材料,
加上器件结构正置或者倒置,这样可以组合出大量的paper,
可以养活众多的科研工作者,很少有一个方向像钙钛矿电池一样,
DSSC,OPV, 其他薄膜电池甚至单晶硅多晶硅电池都能参与进来。
2楼2016-08-10 16:36:45
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

nanotricks

新虫 (正式写手)

引用回帖:
8楼: Originally posted by 墨雨落裳 at 2016-08-18 15:19:32
请教老师个问题,我做倒置结构,ito/petdot/钙钛矿/pcbm/银或铝,为什么测试器件老短路,还有测试倒置结构正负极夹的时候要跟正常结构相反吗
...

没有短路电流,原因很多,PEDOT的成膜是否好,要制备平整的PEDOT薄膜也不是一件很容易的事,钙钛矿薄膜的形貌如何,是否有针孔和裂缝,
如果PEDOT和钙钛矿薄膜没问题,PCBM层是否覆盖铺展均匀,这个也不是简单的重复一下文献的配方就能做好的。
另外蒸镀铝的电极一定需要厚一些,ITO一定要pattern,不要在整块的ITO上面做,不然后面的测试很麻烦,很容易探针或者夹具把铝电极弄坏了。
测试的时候当然ITO接正极,铝接负极,铝比银的效率更高。
10楼2016-08-18 20:07:51
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

nanotricks

新虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
jing1jiayou: 金币+5, ★★★很有帮助 2016-08-12 16:20:56
本征的半导体,费米能级位于导带和价带的中间,n型往上移动,p型往下移动,
费米能级移动的多少取决于有效地掺杂浓度,如果一个材料很容易实行p或者n掺杂,那么费米能级往上或者往下就很好控制他们的移动,也就是控制他们的净载流子浓度,这样的材料最适合做PN结电池,
如果一个材料很难通过掺杂来控制它的载流子浓度,也就是不能有效地改变他的费米能级位置,
那么就不适合做PN结电池,只能采用P-i-N结构,参考晶体硅和非晶硅的电池结构,
非晶硅就是不能有效地控制费米能级的移动,采用P-i-N结构电池效率更高,
这个钙钛矿也是一样的,很难进行有效的掺杂,也就基本改变不了费米能级的位置,
只好采用P-i-N结构来更有效地收集电子和空穴。
P-i-N结构有p-i-n结构的好处,本征的半导体作为吸光层,缺陷浓度更少,有利于电池的效率提高。
7楼2016-08-11 09:25:02
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

nanotricks

新虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

钙钛矿是强离子型的半导体,几乎没有缺陷,所以载流子浓度低,
很难形成空位缺陷或者取代缺陷或者填隙缺陷,
要改变钙钛矿半导体的PN型比较困难,一般的离子替代,
Sn代替Pb,卤素间的替代,Cs代替甲胺,都是等价取代,
所以载流子浓度和PN型不会改变。
钙钛矿电池是P-i-N结构,本身就是本征态的,所以是弱p或者弱n型,关系不大,
钙钛矿薄膜的晶体质量,带隙大小,成膜质量这些因素对于效率更加重要。
5楼2016-08-10 21:40:24
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
普通回帖

jing1jiayou

新虫 (小有名气)

你好,谢谢您详细地回答。我还想问下,如果用TiO2做电子传输层,钙钛矿是弱p型的话,我用卤素掺杂后偏n型好还是偏p型有利于电池效率呢?

发自小木虫IOS客户端
3楼2016-08-10 19:25:43
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jing1jiayou

新虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by nanotricks at 2016-08-10 16:36:45
这是一个双极性材料,基本上是本征半导体,载流子浓度极低,大约109次方的载流子浓度,
当然也是一个高阻材料,是一个弱p型的材料,一般把它看成是本征的,所以钙钛矿是P-i-N的器件结构,
P型的材料,可以是有机的 ...

你好,谢谢您详细地回答。我还想问下,如果用TiO2做电子传输层,钙钛矿是弱p型的话,我用卤素掺杂后偏n型好还是偏p型有利于电池效率呢?

发自小木虫IOS客户端
4楼2016-08-10 20:09:57
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jing1jiayou

新虫 (小有名气)

引用回帖:
5楼: Originally posted by nanotricks at 2016-08-10 21:40:24
钙钛矿是强离子型的半导体,几乎没有缺陷,所以载流子浓度低,
很难形成空位缺陷或者取代缺陷或者填隙缺陷,
要改变钙钛矿半导体的PN型比较困难,一般的离子替代,
Sn代替Pb,卤素间的替代,Cs代替甲胺,都是等价 ...

谢谢您的耐心回答。您知道钙钛矿的费米能级位置吗?费米能级怎么移动更有利于电荷输运呢?谢谢您!

发自小木虫IOS客户端
6楼2016-08-10 22:04:51
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

墨雨落裳

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by nanotricks at 2016-08-10 16:36:45
这是一个双极性材料,基本上是本征半导体,载流子浓度极低,大约109次方的载流子浓度,
当然也是一个高阻材料,是一个弱p型的材料,一般把它看成是本征的,所以钙钛矿是P-i-N的器件结构,
P型的材料,可以是有机的 ...

请教老师个问题,我做倒置结构,ito/petdot/钙钛矿/pcbm/银或铝,为什么测试器件老短路,还有测试倒置结构正负极夹的时候要跟正常结构相反吗

发自小木虫Android客户端
8楼2016-08-18 15:19:32
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jing1jiayou

新虫 (小有名气)

引用回帖:
8楼: Originally posted by 墨雨落裳 at 2016-08-18 15:19:32
请教老师个问题,我做倒置结构,ito/petdot/钙钛矿/pcbm/银或铝,为什么测试器件老短路,还有测试倒置结构正负极夹的时候要跟正常结构相反吗
...

短路的原因是由于击穿或者薄膜覆盖率导致的,测试不用fan夹

发自小木虫IOS客户端
9楼2016-08-18 15:51:49
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 jing1jiayou 的主题更新
最具人气热帖推荐 [查看全部] 作者 回/看 最后发表
[论文投稿] 三个手稿 10+5 s爱吃芒果 2024-12-22 9/450 2024-12-23 16:32 by 世界之源
[硕博家园] 纠结退学ing +19 幽皮皮皮 2024-12-22 34/1700 2024-12-23 16:26 by 幽皮皮皮
[教师之家] 如果评职称不需要国家自然基金,还会有人去申请吗? +3 akslis2024 2024-12-19 3/150 2024-12-23 16:00 by syl200707
[职场人生] 网络游戏有意义吗 +4 神明.斯派克. 2024-12-16 4/200 2024-12-23 15:15 by 开心就好56
[硕博家园] 有未就业的博士吗? +10 大发财树 2024-12-22 11/550 2024-12-23 12:54 by 大发财树
[教师之家] 为啥很多高校老师不愿意当副院长? +12 意得辑_editage 2024-12-18 16/800 2024-12-23 11:29 by jurkat.1640
[考博] 求老师哦! +5 景小凯 2024-12-20 5/250 2024-12-23 08:58 by 19881327
[硕博家园] 四线城市公办高校无编or二线城市民办高校 +14 joshhartford 2024-12-20 32/1600 2024-12-23 08:49 by 卓尔me
[考博] 中山医学院生物信息申博 +3 wcy98117 2024-12-22 3/150 2024-12-22 13:42 by k1f01@4s
[考博] 想找一位年轻的985博导 +6 艾弗森迪尔 2024-12-21 7/350 2024-12-22 09:33 by 飞翔和星辰
[论文投稿] 投稿期刊 5+4 王丽媛西西西 2024-12-17 7/350 2024-12-22 04:44 by yudaoqian88
[硕博家园] 招聘博士 +7 大发财树 2024-12-18 8/400 2024-12-21 16:17 by yanjiaming
[教师之家] 今年的科研绩效只奖励Q1了 +12 holypower 2024-12-20 17/850 2024-12-21 16:13 by willbuilder
[教师之家] 学校排名靠前发展好,最大的受益者是校领导还是普通老师? +6 akslis2024 2024-12-17 7/350 2024-12-21 11:22 by 凌晨一点393
[考博] 有偿聘请兼职硕士 +10 大发财树 2024-12-19 10/500 2024-12-20 17:30 by mopsite
[论文投稿] 投稿投错期刊,怎么撤稿? 200+4 birrd 2024-12-17 8/400 2024-12-20 14:53 by yiran909
[有机交流] 请问液溴开封后没有密封,放一年会变质吗? +9 rommel1975 2024-12-16 9/450 2024-12-20 11:01 by 2005127239
[论文投稿] 论文投稿 +4 @星尘@ 2024-12-17 6/300 2024-12-19 09:39 by YXLSYJK
[考博] 有未就业的博士吗 +4 大发财树 2024-12-17 4/200 2024-12-18 14:13 by 她在学习
[有机交流] 求这个反应的反应条件 +6 戒骄戒躁+ 2024-12-17 6/300 2024-12-18 11:43 by diaodeng
信息提示
请填处理意见