北大在鈣鈦礦太陽能電池全尺度晶界優(yōu)化方面取得新進(jìn)展
多晶鹵化物鈣鈦礦材料因其易于制備、光電性能優(yōu)異,已成為太陽能電池、發(fā)光二極管、激光器和光電探測器等研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)材料。通常,鈣鈦礦薄膜是在相對較低的溫度下從溶液中快速成核和結(jié)晶形成的,這會導(dǎo)致鈣鈦礦薄膜具有復(fù)雜的多晶結(jié)構(gòu),存在大量的晶界(Grain Boundary)。多晶是眾多取向各異的晶粒的集合,一個(gè)晶粒即為一個(gè)單晶實(shí)體,而晶界即為同一材料內(nèi)不同取向的相鄰晶粒之間的界面。晶粒的聚集在多晶薄膜內(nèi)普遍存在,而晶粒聚集體又將會進(jìn)一步生長形成更大的顆粒,最終產(chǎn)生晶粒聚集體間界面【這在金屬鹵化物鈣鈦礦研究領(lǐng)域通常被不恰當(dāng)?shù)胤Q為“晶界”】。如圖A所示,多晶鈣鈦礦薄膜中的界面可被分為兩類:亞微米尺度的“晶粒聚集體間晶界”(Interaggregate grain boundary)和納米尺度的“晶粒聚集體內(nèi)晶界”(Intra-aggregate grain boundary),后者才是鈣鈦礦多晶薄膜中真正意義的“晶界”。 |