메틸암모늄 납 할라이드 페로브스카이트에서의 초장수 전하 캐리어 재결합 시간

탁월한 광전지 특성으로 인해 금속 할라이드 페로브스카이트(MHP)는 태양 전지에 잠재적으로 응용하기 위해 광범위하게 연구되고 있습니다. 최근 몇 년 동안 MHP 기반 태양전지의 전력 변환 효율은 단일 접합 장치의 경우 초기 몇 %에서 25% 이상으로 빠르게 증가했습니다. 따라서 낮은 비용과 제조 용이성을 고려하여 MHP 기반 태양전지는 가장 빠르게 발전하는 태양광 기술이 되었습니다. 이와 관련하여 최근 연구의 대부분은 MAPbX₃(여기서 MA = CH₃NH₃ 및 X = Cl, Br 및 I)와 같은 메틸암모늄 MHP를 기반으로 한 흡수체 재료에 의해 지배되었습니다. 여기에서는 4~290K의 매우 넓은 온도 범위에서 비접촉 시분해 광전도도 측정 결과를 제시합니다. 세 가지 모체 MAPbX₃, 즉 MAPbCl₃, MAPbBr₃ 및 MAPbI₃의 다양한 결정 형태에 대해 수행되었습니다. 이 접근 방식은 자동 주파수 제어(AFC) 및 헬륨 가스 흐름 크라이오스탯이 장착된 상용 마이크로파 브리지와 결합된 고품질 계수(Q) 마이크로파 공진기를 사용하여 가능해졌습니다. 사방정계에서 정방정계로의 구조적 상전이는 과도 광전도 신호에 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌으며 저온에서 70μs에 접근하는 초장수 전하 캐리어 재결합 시간도 관찰됩니다. 광물리적 특성에 대한 형태 기인 차이는 급속 냉각(급냉) 샘플과 천천히 냉각된 샘플 사이의 현저한 차이로 뒷받침됩니다. 또한 민감한 기술을 통해 형태와 결정 크기가 서로 다른 샘플 간의 차이를 관찰할 수 있었습니다.