1 中国科学院合肥物质科学研究院 固体物理研究所 材料物理重点实验室, 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 合肥 230026
3 安徽大学, 合肥 230601
钙钛矿薄膜的晶粒尺寸对器件性能影响很大。采用湿润性不同的空穴传输层以及不同浓度的CH3NH3I（MAI）溶液, 使用热退火和溶剂气氛退火的方法制备出CH3NH3PbI3薄膜及相应电池。测量了不同制备条件的钙钛矿薄膜的X射线衍射、扫描电子显微镜、光致发光谱, 以及器件的电流密度电压曲线。结果表明, 溶剂气氛退火可以有效地增大薄膜的晶粒尺寸, 提高器件的电流密度; 较高浓度的MAI能将PbI2完全转化为CH3NH3PbI3, 增大晶粒尺寸; 不湿润的功函数更高的空穴传输层有利于电池效率的提高。制备了最高效率为13.3%的CH3NH3PbI3钙钛矿电池, 为制备更大晶粒的钙钛矿薄膜与更高效率的钙钛矿太阳电池奠定了基础。
钙钛矿太阳电池 溶剂退火 空穴传输层 perovskite solar cells CH3NH3PbI3 CH3NH3PbI3 solvent annealing hole transport layer
1 中国科学院固体物理研究所 材料物理重点实验室, 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 合肥 230026
采用金属辅助化学刻蚀方法结合纳米球模板技术制备出了有序硅纳米线阵列。硅纳米线阵列经过高温热氧化形成一定厚度的氧化层, 再使用稀释的HF溶液去除表面氧化层得到可控直径/周期比、低孔隙密度的有序纳米线阵列。主要研究了氧化温度、氧化时间对硅纳米线形貌的影响, 并根据扩展的Deal-Grove模型计算了硅纳米线氧化层厚度与氧化时间的关系, 讨论了氧化过程中应力分布的影响, 理论计算结果与实验结果一致。最后, 采用两步氧化的方法制备出了低直径/周期比(约0.1)、低孔隙密度的有序硅纳米线阵列。
金属辅助化学刻蚀 热氧化 低直径/周期比 硅纳米线 扩展Deal-Grove模型 metal-assisted chemical etching thermal oxidation low diameter-to-pitch ratio silicon nanowire extended Deal-Grove model
中国科学院固体物理研究所 中国科学院材料物理重点实验室, 合肥230031
Au在Si表面的成膜质量对金属辅助化学刻蚀法制备硅纳米线至关重要。以Ti、Cr作为浸润层, 可显著改善Au在硅表面的成岛趋势, 获得优质的Au膜并大幅度减少Au的使用量。同时, 针对加入Ti、Cr后对Au辅助化学刻蚀影响的研究表明, Cr在刻蚀液中是稳定的, 因此阻碍了Au催化刻蚀反应, 而Ti与反应溶液快速反应, 不影响Au对Si衬底化学刻蚀的催化作用。基于以上工作, 以PS球为模板沉积制备Ti/Au(3nm/20nm)优质膜, 使用金属辅助化学刻蚀, 制备了有序的Si纳米线阵列。
Au膜 金属辅助化学刻蚀 Si纳米线 浸润层 低成本 Au film metal-assisted chemical etching(MACE) Si nanowires wetting layer low-cost
