塗布型多結晶薄膜太陽電池の光キャリアダイナミクスの研究:高効率タンデム化への挑戦
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基本信息
- 批准号:16F16017
- 负责人:
- 金额:$ 1.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2016
- 资助国家:日本
- 起止时间:2016-04-22 至 2018-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The CH3NH3PbI3 (MAPbI3) perovskite have been utilized mostly for single-junction perovskite solar cells because of its suitable bandgap for sunlight absorption. For the tandem solar cell application, the MAPbBr3 and mixed-halide (MAPb(I1-xBrx)3 perovskites can be used as a top cell material. We studied the optical properties of MAPbBr3 and mixed-halide (MAPb(I1-xBrx)3 for the perovskites using various spectroscopic optical techniques. We clarified the photocarrier recombination dynamics in I-rich mixed-halide MAPb(I1-xBrx)3 (x = 0 - 0.35) perovskite thin films using nanosecond time-resolved PL and picosecond transient absorption (TA) spectroscopy. Based on the time-resolved PL data, we found that increasing the Br content leads to a slight enhancement in the single-carrier trapping rate, which we attributed to be an increase in the alloy disorder in the Br-containing thin films. Moreover, by performing a global fitting of the TA decay dynamics obtained under various excitation fluences, we were also able to determine the Br-composition dependence of the two-carrier radiative and three-carrier Auger recombination rates. The significant increases in the nonlinear recombination rates with higher Br compositions, up to one order of magnitude, appeared. This is connected to the enhancement in Coulomb interactions between electrons and holes originated from changes in the electronic structure, including the dielectric constant and the effective mass upon the Br incorporation. We also determined the exciton binding energy of MAPbBr3 single crystals.
CH 3 NH3 PbI 3(MAPbI 3)钙钛矿主要用于单结钙钛矿太阳能电池,因为其适合于太阳光吸收的带隙。对于叠层太阳能电池应用,MAPbBr 3和混合卤化物(MAPb(I1-xBrx)3)钙钛矿可用作顶部电池材料。我们使用各种光谱光学技术研究了MAPbBr 3和混合卤化物(MAPb(I1-xBrx)3)对钙钛矿的光学性质。 利用纳秒时间分辨PL和皮秒瞬态吸收(TA)光谱研究了富I混合卤化物MAPb(I1-xBrx)3(x = 0 - 0.35)钙钛矿薄膜的光生载流子复合动力学。基于时间分辨的PL数据,我们发现,增加Br含量导致的单载流子捕获率略有增强,我们归因于在含Br的薄膜中的合金无序的增加。此外,通过执行各种激发注量下获得的TA衰变动力学的全局拟合,我们也能够确定的Br-组合物的依赖性的两个载流子的辐射和三个载流子的俄歇复合率。的显着增加,在非线性复合率与更高的Br组合物,高达一个数量级,出现。这与电子和空穴之间的库仑相互作用的增强有关,所述库仑相互作用源自电子结构的变化,包括Br掺入后的介电常数和有效质量。我们还测定了MAPbBr 3单晶的激子结合能。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Free Excitons and Exciton-Phonon Coupling in CH3NH3PbI3 Single Crystals Revealed by Photocurrent and Photoluminescence Measurements at Low Temperatures
- DOI:10.1021/acs.jpclett.6b02432
- 发表时间:2016-12-01
- 期刊:
- 影响因子:5.7
- 作者:Phuong, Le Quang;Nakaike, Yumi;Kanemitsu, Yoshihiko
- 通讯作者:Kanemitsu, Yoshihiko
Free Excitons and Exciton-phonon Coupling in CH3NH3PbI3 Perovskite Single Crystals at Low Temperatures
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- DOI:
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Le Quang Phuong;Y. Nakaike;A. Wakamiya;and Y. Kanemitsu
- 通讯作者:and Y. Kanemitsu
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- DOI:
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Le Quang Phuong;Yumi Nakaike;Atsushi Wakamiya;Yoshihiko Kanemitsu
- 通讯作者:Yoshihiko Kanemitsu
Composition-dependent photocarrier dynamics in CH3NH3Pb(I1-xBrx)3 thin films
CH3NH3Pb(I1-xBrx)3 薄膜中成分依赖的光载流子动力学
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Le Quang Phuong; Ian L. Braly; Hugh W. Hillhouse; Yoshihiko Kanemitsu
- 通讯作者:Yoshihiko Kanemitsu
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