离子漂移是金属卤化物钙钛矿基光电器件中缓慢电子响应的原因,并强烈影响长期运行稳定性。电学表征方法主要观察离子对体/界面复合的复杂间接影响,难以量化离子密度和迁移率,通常无法完全量化离子对体和界面电场的影响。近日,牛津大学Henry J. Snaith、Matthias Diethelm分析了屏蔽体电场情况下的偏置辅助电荷提取(BACE)方法,并介绍了一种基于BACE的新表征方法,称为离子漂移BACE。
本文要点:
1) 作者发现,初始电流密度和电流衰减动力学取决于离子电导率,而离子电导率是离子密度和迁移率的乘积。这意味着,对于钙钛矿太阳能吸收层中常见的高离子密度,无法直接从BACE测量中获得迁移率。
2) 作者推导了一个分析模型来说明电流密度、电导率和体场屏蔽之间的关系,并得到了漂移扩散模拟的支持。通过阻抗谱独立测量离子密度,作者分析了如何从BACE离子电导率中得出离子迁移率。作者强调了低离子密度和高离子密度之间的重要差异,这些差异揭示了体电场是否被完全屏蔽。
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