Eine neue Veröffentlichung von Optoelektronische Wissenschaft untersucht die entscheidenden Ladungsträgertransferprozesse und -dynamiken innerhalb von Perowskit-Aktivschichten mittels zeitaufgelöster ultrakurzer Laserspektroskopie.
Dieser Artikel gibt einen Überblick darüber, wie die Ladungsträgerdynamik in Bezug auf die kristalline Phase des organisch-anorganischen Perowskits variiert. Trotz der Tatsache, dass organisch-anorganische Bleihalogenid-Perowskite in den letzten Jahren enorme wissenschaftliche Aufmerksamkeit für Energieumwandlungsanwendungen auf sich gezogen haben, ist der Einfluss der Temperatur und der Art der verwendeten Lochtransportschicht (HTL) auf die Ladungsträgerdynamik und Rekombinationsprozesse im Perowskit Photovoltaikanlagen ist noch weitgehend unerforscht. Insbesondere fehlen wichtige Kenntnisse darüber, wie diese entscheidenden Parameter für die strahlende und nichtstrahlende Rekombination – sowie für eine effiziente Ladungsextraktion – zwischen verschiedenen kristallinen Perowskitphasen variieren, die durch Temperaturschwankungen induziert werden.
Der vorliegende Artikel präsentiert Mikrophotolumineszenz (μPL) und ultraschnelle zeitaufgelöste transiente Absorptionsspektroskopie (TAS) Ergebnisse in einer Referenz-Glas/Perowskit-Architektur und zwei verschiedenen Glas/ITO/HTL/Perowskit-Konfigurationen bei Temperaturen unter Raumtemperatur. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Ladungsträgerdynamik verschiedener Perowskit-Kristallphasen zu untersuchen und zu beleuchten, wobei auch der Effekt des verwendeten Lochtransportschicht (HTL)-Polymers berücksichtigt wird. CH3NH3PbI3-Filme wurden nämlich auf Glas-, PEDOT:PSS- und PTAA-Polymeren abgeschieden, und die entwickelten Glas/CH3NH3PbI3- und Glas/ITO/HTL/CH3NH3PbI3-Architekturen wurden von 85 bis 215 K untersucht, um die Dynamik der Ladungsextraktion von CH3NH3PbI3 zu untersuchen orthorhombische und tetragonale kristalline Phasen. Interessanterweise berichtet der Artikel über Hinweise, dass die Ladungsträgerdynamik bei niedrigen Temperaturen nicht nur von der verwendeten Lochtransportschicht beeinflusst wird, sondern darüber hinaus stark mit den unterschiedlichen Perowskit-Kristallphasen korreliert.
Efthymis Serpetzoglou et al, Ladungsträgerdynamik in verschiedenen Kristallphasen von CH3NH3PbI3-Perowskit, Optoelektronische Wissenschaft (2022). DOI: 10.29026/oes.2022.210005
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