離子漂移是金屬鹵化物鈣鈦礦基光電器件中緩慢電子響應的原因,并強烈影響長期運行穩定性。電學表征方法主要觀察離子對體/界面復合的復雜間接影響,難以量化離子密度和遷移率,通常無法完全量化離子對體和界面電場的影響。近日,牛津大學Henry J. Snaith、Matthias Diethelm分析了屏蔽體電場情況下的偏置輔助電荷提取(BACE)方法,并介紹了一種基于BACE的新表征方法,稱為離子漂移BACE。
本文要點:
1) 作者發現,初始電流密度和電流衰減動力學取決于離子電導率,而離子電導率是離子密度和遷移率的乘積。這意味著,對于鈣鈦礦太陽能吸收層中常見的高離子密度,無法直接從BACE測量中獲得遷移率。
2) 作者推導了一個分析模型來說明電流密度、電導率和體場屏蔽之間的關系,并得到了漂移擴散模擬的支持。通過阻抗譜獨立測量離子密度,作者分析了如何從BACE離子電導率中得出離子遷移率。作者強調了低離子密度和高離子密度之間的重要差異,這些差異揭示了體電場是否被完全屏蔽。
Matthias Diethelm et.al Probing ionic conductivity and electric field screening in perovskite solar cells: A novel exploration through ion drift currents EES 2024
DOI: 10.1039/D4EE02494J
https://doi.org/10.1039/D4EE02494J