抑制異質結非輻射復合對于實現高性能半導體光電器件至關重要。針對該科學問題,華東師范大學物理與電子科學學院保秦燁教授課題組詳細探索了鹵化物半導體/有機半導體異質結的電子結構物性,提出了一種協同雙分子(SBI)界面調控策略,構筑出具有優異載流子提取的異質結,并應用于模型器件鈣鈦礦光伏器件進行驗證,創造了非輻射復合損失僅59 meV。

Nature Communications 刊登保秦燁教授課題組研究成果
近期,該研究成果以“Reducing nonradiative recombination for highly efficient inverted perovskite solar cells via a synergistic bimolecular interface”為題發表在 Nature Communications 上,華東師范大學為論文第一完成單位,保秦燁教授為論文通訊作者。

圖1.通過高分辨光電子能譜超高真空互聯原位表征系統(ARUPS/IPES/XPS)和KPFM,發現SBI誘導表面原位反應,重構鹵化物半導體表面能量分布,形成電負性雙偶極,從而與有機半導體PCBM的整數電荷轉移態Integer Charge Transfer(ITC)銷釘,顯著增強異質結界面處電子提取的效能。

圖2.本工作同時實現光伏器件高的開路電壓和低的非輻射復合損失。
該研究得到了科技部重點研發計劃?基金委優青?國際合作重點項目的支持。該工作得到了華東師范大學公共創新服務平臺—“物質表征中心”高分辨超高真空光電子能譜原位分析系統(閔行)的支持,以及精密光譜科學與技術國家重點實驗室在超快動力學方面的支持。
附:
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-50019-3
來源|物理與電子科學學院、科技處 編輯|史佳妮 編審|呂安琪