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光电转换器件界面能级结构的表征与调控

主讲人:陈琪(中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所) 上传时间:2019/11/22 13:08
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课程详情

课程描述:

有机、钙钛矿太阳能电池通常由夹在底电极和顶电极之间的多个薄膜层组成。此类薄膜太阳能电池的能级排布不仅决定于各薄膜层的能带弯曲,而且取决于层间的界面效应,是影响载流子传输,进而决定器件性能的关键因素之一。虽然各薄膜层的能级容易测量,但如何准确获取此类垂直封闭型器件的能级排布极具挑战性,尤其是在原位工况下。 我们的研究致力于发展原位扫描开尔文探针显微镜(SKPM)技术,观测处于不同工况下的有机和钙钛矿太阳能电池横截面的能级排布。该技术能够准确揭示材料和器件结构对器件性能的影响。但由于非理想的针尖尺寸以及悬梁臂的串扰,SKPM的测量精准度大打折扣。为此,我们发展了一系列定量方法,包括偏压补偿法,数值去卷积法以及悬臂振荡动力学优化等,成功还原了器件真实的能级排布。进一步地,我们针对商用SKPM系统空间分辨率的瓶颈,自主研制了超高真空SKPM系统,成功实现了器件精细界面能级排布的高分辨成像。基于上述有机和钙钛矿太阳能电池能级排布的研究结果,我们有针对性地调控材料和界面,从而优化器件能级排布提升器件性能。

讲师简介:

2014年获中国科学技术大学物理学博士学位,导师王兵教授。博士在读期间在中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈立桅研究员课题组作联合培养。2014年-2017年先后在中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈立桅研究员课题组和美国华盛顿大学Alex K.-Y. Jen教授课题组作博士后研究。2017年6月起任中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所副研究员。主要从事光电转换器件界面的扫描探针研究。

相关领域:

(电子/电气/通讯/半导体)-(综合)

相关仪器:

(光学仪器及设备)-(电子显微镜)-(扫描探针显微镜SPM(原子力显微镜AFM、扫描隧道显微镜STM))

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