有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池材料的電子輻照降解機制研究與電子顯微成像條件探索
作者：陳朕欣; 柯小行; 朱陸軍; 朱城; 陳棋; 隋曼齡 北京工業(yè)大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)與性能研究所; 北京100124; 北京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院; 北京100871
摘要：有機無機雜化鈣鈦礦材料由于其優(yōu)異的光電性能及其在光伏器件中巨大的應(yīng)用前景,在近年來引起廣泛的關(guān)注并得到迅速的發(fā)展。有機無機雜化鈣鈦礦材料作為太陽能電池器件中的吸光層,其性能與其微結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。然而由于其有機無機雜化的性質(zhì),通過電子顯微鏡研究其結(jié)構(gòu)與微結(jié)構(gòu)時,極易受到電子束輻照損傷而降解,而其降解機制尚不明確。本文以典型的有機無機雜化鈣鈦礦材料MAPbI3為研究對象,分別在SEM和TEM中通過改變電子束的加速電壓與輻照劑量,研究其形貌變化、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及微結(jié)構(gòu)演變,分析不同電壓下的降解機制,并探索出低損的成像條件。結(jié)果表明,MAPbI3在SEM的低電壓作用下,極易在晶界處產(chǎn)生缺陷并導(dǎo)致薄膜開裂;而在TEM中,60kV加速電壓對MAPbI3的輻照損傷以電離損傷引起的局部加熱為主,并導(dǎo)致相變,而300kV加速電壓導(dǎo)致MAPbI3降解為PbI2是較高電壓下主要的輻照損傷機制.
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電子顯微學(xué)報雜志
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