杂化有机-无机钙钛矿是一类新兴的光伏材料，具有超越硅[1]的潜力。由金属卤化物钙钛矿制成的太阳能电池的材料成本低于2美元/平方米，经认证的效率超过20%。然而，在金属卤化物钙钛矿中允许强光吸收和高效电子空穴分离的潜在物理机制还不完全清楚。特别是，很少有人对这些材料的原子尺度特性进行研究。该项目旨在结合合成、晶体生长、太阳能电池组装和形态控制方面的专业知识，以及基于扫描探针的表面分析，以加深我们对钙钛矿材料在原子尺度上的结构和电子性质的理解。金属卤化物钙钛矿晶体将由合作小组合成。将通过低温扫描隧道显微镜(STM)和光谱学(STS)、非接触原子力显微镜(ncAFM)以及基于同步加速器的x射线研究(x射线光电子能谱(XPS)、近边缘x射线吸收精细结构(NEXAFS))来研究这些材料的原子尺度结构、电子和光电子特性。钙钛矿晶体将在超高真空(UHV)中裂解并原位表征。这些实验将使原子尺度的电子结构与材料的光收集功能相关联。
参考文献
[1]Samuel D. Stranks和Henry J. Snaith，“用于光伏和发光器件的金属卤化物钙钛矿”，《自然纳米技术》，第10卷，391-402(2015)。请登录https://www.monash.edu/science/schools/physics/honours/honours-project申请。