金属卤化物钙钛矿由于其优异的光电特性,有望被应用于新一代的太阳能电池。相较于铅钙钛矿,锡钙钛矿除了其低毒性的特点外,还具有较理想的光学带隙和较高的载流子迁移率等光电特性,因此,其光伏器件近年来被广泛的研究。然而,由于锡钙钛具有较差的环境稳定性,一般的锡钙钛矿结构中包含较多的缺陷,这导致锡钙钛太阳能电池的能量转换效率还不太理想。
近年来的研究显示,采用准二维的锡钙钛矿结构能有效改善其环境稳定性,从而提升锡钙钛矿太阳能电池的性能。尽管结构的优化使得效率有了显著提高,结构特点和激发态粒子特征的之间的关系还有待研究。对结构特点和激发态粒子特征关系的探究,和它们对器件参数影响的讨论,可以为进一步开发高效能的锡钙钛矿结构和潜在的光电子器件提供了理论基础。
通过电吸收光谱学分析可对比高层数准二维卤化锡钙钛矿和其三维结构中的激发态激子特征,揭示该准二维材料激子有序性和非局域性的特点,同时反应该准二维材料在结构有序度方面有很大的改进。
电吸收光谱EA技术可对锡钙钛矿太阳能电池中的钙钛矿结构进行研究,分析出器件结构中的激发态激子的特征和结构的微观特点,加深对于锡钙钛矿太阳能电池感光层中载流子动力学以及结构和性能关系的理解。同时,使用电吸收光谱EA可用来来表征纳米尺度下细微的结构特点变化的可能性。
Excion是Oriental Spectra全球范围内首套电吸收光谱商业化设备。电吸收光谱仪(EAS)是一种通过测量样品在施加电场时对光的吸收变化来研究半导体和其他材料属性的技术。通过电吸收光谱,可以得到吸收系数与电场的一阶、二阶等高阶效应的样品信息。其中,斯塔克效应(Box1)是典型导致电吸收信号产生的物理效应,此外还可以用来研究电荷调制吸收谱等。该设备包括电场诱导吸收光谱(EIEAS)和电荷注入吸收光谱(CIEAS)两大模块功能,方便用户灵活研究电场诱导效应和注入电荷诱导效应。EA光谱学的应用能够深入带隙测定、激子态、量子阱子带跃迁、材料质量评估、非线性光学特性、量子信息处理等研究,有助于推进材料科学的发展,并优化光电子器件。