دوره 28، شماره 4 - ( 10-1399 )
جلد 28 شماره 4 صفحات 1050-1037 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Asadpour Arzefooni, Izadifard, Ghazi. Investigation of structural and optical properties of CH3NH3SnI3 Perovskite layers synthesized by one-step thermal evaporation technique. www.ijcm.ir 2020; 28 (4) :1037-1050
URL: http://ijcm.ir/article-1-1566-fa.html
URL: http://ijcm.ir/article-1-1566-fa.html
اسدپور ارزفونی عالمه، ایزدی فرد مرتضی، قاضی محمد ابراهیم. بررسی ویژگیهای ساختاری و نوری لایههای پروسکایتی CH3NH3SnI3 سنتز شده به روش تبخیر گرمایی تک مرحلهای. مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران. 1399; 28 (4) :1037-1050
1- دانشگاه صنعتی شاهرود
چکیده: (1425 مشاهده)
در این پژوهش، نخست لایههای نازک MASnI3 به روش آسان و کم هزینه تبخیر گرمایی تک مرحلهای بر زیرلایههایی از جنس شیشه، SnO2:F (FTO) و TiO2 مزومتخلخل سنتز شدند و سپس، ویژگیهای ساختاری، ریختشناسی و نوری آنها بررسی گردید. طرحهای پراش پرتو ایکس (XRD) و طیفهای رامان نمونهها نشان دادند که همه لایهها دارای ساختار پروسکایتی چارگوشی در فاز α هستند. بررسی پارامترهای ساختاری لایهها و همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدان (FESEM) از سطح آنها نشان داد که بلورینگی و ریختار لایهها با تغییر زیرلایهها به طور محسوسی تغییر میکنند. همچنین بررسی ویژگیهای اپتیکی لایههای پروسکایتی سنتز شده نشان داد که با وجود ضخامت کم لایهها (حدود nm 200)، همه آنها، به ویژه لایه پروسکایتی نهشته شده روی زیرلایه FTO، دارای ضریب جذب بالایی (از مرتبه cm-1 105) در گستره طول موجی مورد استفاده برای سلولهای خورشیدی پروسکایتی هستند. این نتیجه به همراه مقادیر گاف نواری محاسبه شده برای لایهها (eV 28/1-53/1) نشان میدهد که لایههای سنتز شده گزینه بسیار مناسبی به عنوان لایه جاذب در سلولهای خورشیدی پروسکایتی هستند.
واژه‌های کلیدی: لایههای جاذب CH3NH3SnI3، روش تبخیرگرمایی، سلولهای خورشیدی پروسکایتی، پروسکایت هالیدی هیبریدی آلی- معدنی، لایههای جاذب پروسکایتی.
فهرست منابع
1. [1] Yin W. J., Shi T., Yan Y., "Unusual defect physics in CH3NH3PbI3 perovskite solar cell absorber", Applied Physics Letters 104 (2014)063903. [DOI:10.1063/1.4864778]
2. [2] Kojima A., Teshima K., Shirai Y., Miyasaka T., "Organometal Halide Perovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells", Journal of the American Chemical Society131 (2009) 6050-6051. [DOI:10.1021/ja809598r]
3. [3] Noel N. K., Stranks S.D., Abate A., Wehrenfennig C., Guarner S., Haghighirad A.A., Sadhanala A., Eperon G.E., Johnston M.B., Petrozza A.M., Herz L.M., Snaith H.J., "Lead-Free Organic-Inorganic Tin Halide Perovskites for Photovoltaic Applications", Energy Environmental Science 7 (2014) 3061 - 3068. [DOI:10.1039/C4EE01076K]
4. [4] Konstantakou M., Stergiopoulos T.," A critical review on tin halide perovskite solar cells", Journal of Materials Chemistry A 5 (2017) 11518-11549. [DOI:10.1039/C7TA00929A]
5. [5] Zhao Z., Gu F., LiY., Sun W., YeS., Rao H., Liu Z., Bian Z., Huang C., "Mixed-Organic-Cation Tin Iodide for Lead-Free Perovskite Solar Cells with an Efficiency of 8.12%", Advanced Science 4 (2017) 1700204. [DOI:10.1002/advs.201700204]
6. [6] Hao F., Stoumpos C.C., Cao D. H., Chang R.P.H., Kanatzidis M.G.,"Lead-free solid-state organic-inorganic halide perovskite solar cells", Nature Photonics 8 (2014) 489. [DOI:10.1038/nphoton.2014.82]
7. [7] Stoumpos C.C., Malliakas C.D., Kanatzidis M.G., "Semiconducting Tin and Lead Iodide Perovskites with Organic Cations: Phase Transitions, High Mobilities, and Near-Infrared Photoluminescent Properties", Inorganic Chemistry 52 (2013) 9019-9038. [DOI:10.1021/ic401215x]
8. [8] Malinkiewicz O., YellaA., LeeY. H., EspallargasG. M., GrätzelM., Nazeeruddin M. K., Bolink H," Perovskite solar cells employing organic charge-transport layers",Nature Photonics 8 (2014) 128-132. [DOI:10.1038/nphoton.2013.341]
9. [9] Polander L.E., Pahner P., Schwarze M., Saalfrank M., Koerner C., Leo K.," Hole-transport material variation in fully vacuum deposited perovskite solar cells", Apl Materials 2 (2014) 081503. [DOI:10.1063/1.4889843]
10. [10] Chen C.W., Kang H.W., Hsiao S.Y., Yang P.F., Chiang K.M., Lin H.W.,"Efficient and uniform planar-type perovskite solar cells by simple sequential vacuum deposition", Advanced Material 26 (2014) 6647-6652. [DOI:10.1002/adma.201402461]
11. [11] Birgin E.G., Chambouleyron I., Martı́nez J.M.," Estimation of the Optical Constants and the Thickness of Thin Films Using Unconstrained Optimization", Journal of Computational Physics 151 (1999) 862-880. [DOI:10.1006/jcph.1999.6224]
12. [12] Ippili S., Jella V., Eom J.H., Kim J., Hong S., Choi J.S., Tran V.D., Van Hieu N., Kim Y.J., Kim H.J., Yoon S.G., "An eco-friendly flexible piezoelectric energy harvester that delivers high output performance is based on lead-free MASnI3 films and MASnI3-PVDF composite films', Nano Energy 57 (2019) 911-923. [DOI:10.1016/j.nanoen.2019.01.005]
13. [13]Weiss M.,Horn J., Richter C., Schlettwein D.,"Preparation and characterization of methylammonium tin iodide layers as photovoltaic absorbers". physica status solidi A 213 (2016) 975-981. [DOI:10.1002/pssa.201532594]
14. [14] Sawada Y., Suzuki M.,"Thermal change of SnI, thin films.Part 3. Isothermal change under light radiation", Thennochimica Acta 243 (1994) 95- 100. [DOI:10.1016/0040-6031(94)85042-9]
15. [15] Williamson G.K., Hall W.H., "X-ray Line broadening from filed aluminium and wolfram", Acta metallurgica 1 (1953) 22-31. [DOI:10.1016/0001-6160(53)90006-6]
16. [16] Wang L., Huang X., Li D., Li F., Zhao Z., Li W., Huang Y., Wu G., Zhou Q., Liu B., Cui T., "Pressure-Induced Amorphization and Recrystallization of SnI2", The Journal of Physical Chemistry C 119 (2015) 19312-19317. [DOI:10.1021/acs.jpcc.5b04246]
17. [17]Quarti C., Grancini G., Mosconi E., Bruno P., Ball J. M., Lee M.M.,Snaith H.J., Petrozza A., Angelis F.D.,"The Raman Spectrum of the CH3NH3PbI3 Hybrid Perovskite: Interplay of Theory and Experiment", The journal of physical chemistry letters 5 (2014) 279-284. [DOI:10.1021/jz402589q]
18. [18] Tauc J., Grigorovici R., Vancu A., "Optical Properties and Electronic Structure of Amorphous Germanium", physica status solidi B 15 (1966) 627-637. [DOI:10.1002/pssb.19660150224]
19. [19] Amerioun M.H., Ghazi M.E., Izadifard M., Bahramian B., "Preparation and characterization of CuInS2 absorber layers by sol-gel method for solar cell applications", The European Physical Journal Plus 131 (2016) 113. [DOI:10.1140/epjp/i2016-16113-8]
20. [20] Yu Y., Zhao D., Grice C. R., Meng W., Wang C., Liao W., Cimaroli A. J., Zhang H., Zhu K., Yan Y., "Thermally Evaporated Methylammonium Tin Triiodide Thin Films for Lead-Free Perovskite Solar Cell Fabrication", RSC advances 6 (2016) 90248-90254. [DOI:10.1039/C6RA19476A]
21. [21] Zhao Z., Gu F., Li Y., Sun W., Ye S., Rao H., Liu Z., Bian Z., Huang C., "Mixed-Organic-Cation Tin Iodide for Lead-Free Perovskite Solar Cells with an Efficiency of 8.12%", Advanced Science 4 (2017) 1700204. [DOI:10.1002/advs.201700204]
22. [22] Tai Q., Cao J., Wang T., Yan F., "Recent advances toward efficient and stable tin-based perovskite solar cells", EcoMat 1 (2019) e12004. [DOI:10.1002/eom2.12004]
23. [23] Park JS., Kim DY., Kim WB., Park IK., "Realization of Eu-doped p-SnO2 thin film by spray pyrolysis deposition", Ceramics International 46 (2020) 430-434. [DOI:10.1016/j.ceramint.2019.08.279]
24. [24] Minhyung C.,"Fabrication of CH3NH3SnI3 perovskite solar cells using vacuum process",
25. AIP Advances 6 (2016). [DOI:10.1063/1.4950774]
26. [25] Hosseinpour R., Izadifard M., Ghazi M.,"Study of Structural and Optical Properties of Cu2ZnSnS4 Thin films Synthesized by Spin Sol-Gel",Iranian Jornal of Crystallography and Mineralogy 25 (2017) 635-646. [DOI:10.18869/acadpub.ijcm.25.3.635]
27. [26] Maheshwari B. U., Kumar V. S., "Influence of annealing on p-type Cu2ZnSnS4 thin film by dip
28. coating solution growth technique for the application of solar cell", Journal of Modern Optics 61 (2014)1225-1230. [DOI:10.1080/09500340.2014.928376]
29. [27] Fujiwara H., "Spectroscopic Ellipsometry: Principles and Applications", John Wiley & Sons (2007). [DOI:10.1002/9780470060193]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
