图18。(a)化学计量对Ag a bi a bi b i a+3b化合物的结构的影响,(b)BII 3,(c)AGBII 4(缺陷型旋转结构)和(d)AGBII 4(CDCL 2-type结构)的碘化物亚晶格。化合物中化合物的晶体结构。经过国际材料评论的许可,69(1),(2024)。[139]版权所有©2024,Sage Publications。................................................................................................ 50 Figure 19. a) Device layout of AgBiI 4 PV cell and b) schematic of cell preparation needed before electrode deposition with grey area being untouched thin film layers and white area being area to be scratched off c) mask for gold electrode deposition (white area is area of deposition) ...........................................................................................................................................................................................雏菊1.0的工作流程。这些图像是预处理的,用于图像分析,然后使用Harris Kepoint检测到用于识别图像中缺陷的存在的模型将缺陷分类为缺陷。....................... 68 Figure 21.雏菊2.0工作流程。给出了雏菊1.0标记为“无缺陷”的图像被赋予谷物面膜以计算平均晶粒尺寸。标记为“缺陷”的图像被赋予缺陷面罩,以计算缺陷覆盖范围百分比和谷物面罩。在XRD模式A)CS 3 Bi 2 Br 3 I 6 B)CS 3 Bisbbr 3 I 6和C)CS 3 SB 2 BR 3 I 6,使用PAWLEY方法拟合。The residuals and agreement indices are shown ........................................................................................................ 76 Figure 23.XRD模式。显示了残差和协议指数。............................... 77 Figure 24.XRD拟合A)CS 3 BI 2 I 9 B)CS 3 BI 2 BR 9 C)CS 3 SB 2 I 9和D)CS 3 SB 2 BR 9反对2D。0D, 2D and 0D reference patterns respectively add goodness of fit ............................................................................................................ 78 Figure 25.a)cs 3 bi 2 i 9沿投影载体[006],b)cs 3 bi 2 br 9沿投影矢量[201],c)cs 3 sb 2 i 9沿投影矢量[004]和d)cs 3 sb 2 cs 3 sb 2 br 9沿投影矢量[003]a)cs 3 bi 2 I 9,b)cs 3 bi 2 br 9,c)cs 3 sb 2 i 9和d)cs 3 sb 2 br 9 ...................................................................................... 80图27。(a)CS 3 B 2 x 9系列的吸光度光谱从UV VIS和PS数据编辑,以及(b)Tauc图....... 82图28。pl衰变光谱在a)5.5k,b)40k,c)150k和d)300K pl衰变光谱,从0-40ns以5NS间隔从0-40NS开始。 在 agbii 4的XRD拟合,用于a)r3̅MH参考和b)fd3̅m参考。pl衰变光谱,从0-40ns以5NS间隔从0-40NS开始。在agbii 4的XRD拟合,用于a)r3̅MH参考和b)fd3̅m参考。pl衰变光谱在a)5.5k,b)40k,c)150k和d)300k pl衰变光谱,从0-40ns以5NS间隔为0-40NS。 在 pl衰变动力学在不同温度的a)cs 3 bi 2 i 9,b)cs 3 sb 2 i 9和cs 3 bi 2 i 9和cs 3 sb 2 i 9的cs 3 sb 2 i 9和c)合并为比较。 ..................................................................................................................................... 86 Figure 31. CS 3 Bi 2 I 9(顶部)和CS 3 SB 2 I 9(底部)的PL的依赖性依赖 PL peak wavelength vs temperature of a) Cs 3 Bi 2 I 9 and b) Cs 3 Sb 2 I 9 and the FWHM vs temperature plot of c) Cs 3 Bi 2 I 9 and d) Cs 3 Sb 2 I 9 .................................................................................................................................. 87 Figure 33. TA Spectra of a)b) Cs 3 Bi 2 I 9 , c)d) Cs 3 Sb 2 I 9 and e)f) Cs 3 Bi 2 Br 9 taken with 350 nm pump wavelength and 100 μW fluence .................................................................................................................................................... 88 Figure 34. ta动力学比较a)cs 3 bi 2 i 9,b)cs 3 bi 2 i 9,c)cs 3 sb 2 i 9,d)cs 3 sb 2 i 9和e)cs 3 sb 2 i 9和e)cs 3 bi 2 br 9 bi 2 br 9 ........................................... 35。 ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 94图36。pl衰变光谱,从0-40ns以5NS间隔为0-40NS。在pl衰变动力学在不同温度的a)cs 3 bi 2 i 9,b)cs 3 sb 2 i 9和cs 3 bi 2 i 9和cs 3 sb 2 i 9的cs 3 sb 2 i 9和c)合并为比较。..................................................................................................................................... 86 Figure 31.CS 3 Bi 2 I 9(顶部)和CS 3 SB 2 I 9(底部)的PL的依赖性依赖PL peak wavelength vs temperature of a) Cs 3 Bi 2 I 9 and b) Cs 3 Sb 2 I 9 and the FWHM vs temperature plot of c) Cs 3 Bi 2 I 9 and d) Cs 3 Sb 2 I 9 .................................................................................................................................. 87 Figure 33.TA Spectra of a)b) Cs 3 Bi 2 I 9 , c)d) Cs 3 Sb 2 I 9 and e)f) Cs 3 Bi 2 Br 9 taken with 350 nm pump wavelength and 100 μW fluence .................................................................................................................................................... 88 Figure 34.ta动力学比较a)cs 3 bi 2 i 9,b)cs 3 bi 2 i 9,c)cs 3 sb 2 i 9,d)cs 3 sb 2 i 9和e)cs 3 sb 2 i 9和e)cs 3 bi 2 br 9 bi 2 br 9 ........................................... 35。....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 94图36。sem agbii 4 a)在合成的当天未涂层,b)合成后23天未涂层,c)在合成当天与螺旋罗涂有螺旋罗,而d)d)在合成后23天与spiro涂层。.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................XRD of a) uncoated AgBiI 4 left in ambient air b) AgBiI 4 coated with spiro-OMeTAD left in ambient air .............................................................................................................................................................................. 95 Figure 38.. SEM images of AgBiI 4 synthesized with hot-casting method at a) 100 ᵒC b)110ᵒC,c)120ᵒC,d)130ᵒC,e)140ᵒC和f)150ᵒC。The temperatures specified are the set temperature of the hotpate for both the substrate and precursor solution prior to spin coating ........................................................................................ 97 Figure 39.用热铸造方法合成的Agbii 4的SEM图像,标记的温度是旋转涂层之前的底物和前体溶液的热板的温度。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。agbii 4的SEM图像在110°C时以22s的抗可溶性滴注在110°C时合成。a)未使用反溶剂,b)氯苯,c)IPA,d)甲苯........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 99图41.sem的Agbii 4的图像,在110°C下合成了DMSO与DMF的比例为A)1:1 B)1:1 B)1 B)1 B)1 B)1 B)1 B)1 B)1:1 22S C)3:1 d)3:1 D)3:1 D)3:1 D)在22s e)5:1 f)5:1 f)5:1 f)10:1 f)10:1 f)at 22:1 f)at 22:1 g) chlorobenzene dripping at 22s i) pure DMSO and j) pure DMSO with chlorobenzene dripping at 22s ........................................................................................................ 100sem的Agbii 4的图像,在110°C下合成了DMSO与DMF的比例为A)1:1 B)1:1 B)1 B)1 B)1 B)1 B)1 B)1 B)1:1 22S C)3:1 d)3:1 D)3:1 D)3:1 D)在22s e)5:1 f)5:1 f)5:1 f)10:1 f)10:1 f)at 22:1 f)at 22:1 g) chlorobenzene dripping at 22s i) pure DMSO and j) pure DMSO with chlorobenzene dripping at 22s ........................................................................................................ 100
四元铜银铋碘化合物代表了一类有前途的新型宽带隙 (2 eV) 半导体,可用于光伏和光电探测器应用。本研究利用气相共蒸发法制造 Cu 2 AgBiI 6 薄膜和光伏器件。研究结果表明,气相沉积薄膜的性质高度依赖于加工温度,表现出针孔密度增加,并根据沉积后退火温度转变为四元、二元和金属相的混合物。这种相变伴随着光致发光 (PL) 强度和载流子寿命的增强,以及在高能量 (≈ 3 eV) 下出现额外的吸收峰。通常,PL 增加是太阳能吸收材料的理想特性,但 PL 的这种变化归因于 CuI 杂质域的形成,其缺陷介导的光学跃迁决定了薄膜的发射特性。通过光泵太赫兹探测光谱法,揭示了 CuI 杂质阻碍了 Cu 2 AgBiI 6 薄膜中的载流子传输。还揭示了 Cu 2 AgBiI 6 材料的主要性能限制是电子扩散长度短。总体而言,这些发现为解决铜银铋碘化物材料中的关键问题铺平了道路,并指明了开发环境兼容的宽带隙半导体的策略。
图1:(a)Cu 2 Agbii 6的晶体结构,边缘共享八面体层以紫色突出显示。Ag +,Bi 3+和Cu +位点的部分占有率通过每个离子位点的圆的分数填充显示。(b)温度依赖性的光致发光和紫外可见的吸收测量值在4 - 295 K之间进行4-295 K之间的薄膜。PL峰值蓝移,温度升高。1.59 - 1.71 eV之间的阴影区域表示进行了TCSPC测量的高能量区域(如(c)所示),并从中测量了峰值计数(如图S3(c)所示)。使用Elliott的理论(黑色虚线),插图显示了在295 K处的光谱,阴影区域为60,表明了激子(蓝色)和连续性贡献,而没有(棕色),以及(绿色)库仑(绿色)库仑。请参阅更多温度和提取的参数γ的支持信息。(c)使用TCSPC在200 NJCM-2的功能下测量的时间分解PL衰变。在高温下,衰减是非常异构的(非指数),并且在低温下寿命更长。灰色实线在4和295 k处拟合到拉伸指数上。有关所有瞬态和提取参数的拟合信息,请参见支持信息。(d)使用Elliott拟合在每个温度提取的带隙能E G的值。(e)使用Elliott拟合在每个温度提取的激子结合能E B的值。
摘要:晶格动力学对于光伏材料性能,控制动态障碍,热载体冷却,电荷载体重组和运输至关重要。软金属 - 甲基钙钛矿表现出特别有趣的动力学,拉曼光谱表现出异常宽阔的低频反应,其起源仍在争论。在这里,我们利用超低频率拉曼和红外Terahertz时域光谱镜来对各种金属壁半导体的振动响应进行系统的检查:FAPBI 3,MAPBI X BR 3-x,3-x,cspbbr 3,cspbbr 3,pbi 2,pbi 2,pbi 2 agbbibr 6,agbibr 6,agbibr 6,agbib 6,cubbi 6,cubi 6,cui 6,and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and。我们排除外部缺陷,八面体倾斜,阳离子孤对和“液体样”玻色子峰,这是辩论中心拉曼峰的原因。相反,我们提出,中央拉曼反应是由拉曼活性,低能声子模式的显着扩展的相互作用而产生的,这些模式被Bose-Einstein统计数据从低频的人群成分强烈扩大。这些发现阐明了在柔软的金属壁式半导体中出现的光伏应用中的光相互作用的复杂性,用于光伏应用。l