Характеризация экситонной динамики методом электрохимической импедансной спектроскопии нанокристаллов перовскита CsPbBr3(I3) для фотовольтаического применения

Нанесение дополнительного слоя наночастиц является широко используемым методом улучшения оптических и электрических характеристик полупроводниковых солнечных элементов (СЭ). Представлены результаты исследований импедансной спектроскопии (ИС) в действующих сэндвич-структурах на основе пленок нанокристаллов (НК) неорганических перовскитов галогенидов свинца CsPbI₃ и CsPbBr₃. Характеризуется наличием у первого обширного фононного беспорядка. Этот фононный беспорядок приводит к уникальному электрон-фононному взаимодействию и диэлектрическим откликам. Результаты ИС показывают, что при одинаковых условиях диаграммы Коул-Коула для обеих структур хорошо согласуются с моделью эквивалентной схемы и представляют соответственно последовательное сопротивление, рекомбинационное сопротивление и геометрическую емкость, которые возникают из-за накопления заряда, сопротивления переноса заряда и/или дополнительные межфазные электронные состояния. Обнаружено, что добавление слоя CsPbI₃ усиливает фотоотклик при смещении, но такой фотоотклик приводит к снижению проводимости на постоянном токе. Напротив, добавление слоя CsPbBr₃ блокирует фотоотклик при смещении, но немного улучшает фотоотклик при нулевом смещении. Полученные результаты позволяют улучшить характеристики следующего поколения тандемных СЭ c-Si с верхними слоями перовскитных НК.