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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
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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
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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
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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
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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
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