低能氨离子/基团扩散对铟锡氧化物薄膜电学性质的影响规律 |
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作者姓名: | 赵世平 张鑫 刘智慧 王全 王华林 姜薇薇 刘超前 王楠 刘世民 崔云先 马艳平 丁万昱 巨东英 |
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作者单位: | 1. 大连交通大学材料科学与工程学院;2. 大连交通大学机械工程学院;3. 海南大学海南省特种玻璃重点实验室;4. 埼玉工业大学先端科学研究所 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:51772038,52072056,51761010); |
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摘 要: | 有机-无机杂化甲氨铅碘类钙钛矿太阳能电池在制备及使用过程中,甲氨铅碘层中的甲基铵离子易分解为甲基离子/基团和氨离子/基团,其中氨离子/基团可以扩散进入铟锡氧化物(indium tin oxide, ITO)透明电极层,并影响ITO的电学性质.本文通过低能氨离子束与ITO薄膜表面相互作用,研究低能氨离子/基团在ITO薄膜表面扩散过程,及其对ITO薄膜电学性质的影响规律.研究结果表明,低能氨离子/基团在ITO薄膜表面扩散过程中,主要与ITO晶格中的O元素结合形成In/Sn—O—N键. ITO不同晶面的O元素含量不同,低能氨离子/基团能够在无择优ITO薄膜表面的各个晶面进行扩散,因此将严重影响其电学性质,导致无择优ITO薄膜电阻率增加约6个数量级.但(100)择优取向ITO薄膜的主晶面为(100)晶面,最外层由In/Sn元素构成,不含O元素.因此(100)择优取向ITO薄膜能够有效地抑制低能氨离子/基团扩散,并保持原始电学性质.最终,(100)择优取向ITO薄膜有望成为理想的有机-无机杂化甲氨铅碘类钙钛矿太阳能电池用透明电极层材料.
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关 键 词: | 铟锡氧化物 择优取向 NHx离子/基团 电学性质 |
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