Исследование и оптимизация процессов кристаллизации растворов гибридных галогенидных перовскитов состава CH3NH3PBI3

Abstract

Для осаждения и кристаллизации раствора гибридного галогенидного соединения состава CH3NH3PbI3, обладающего структурой перовскита использовался метод одноступенчатого центрифугирования. Процесс отжига слоев со структурой перовскита проводился в диапазоне температур 80–140°С, во время которого происходило удаление избытка растворителя N-метилпирролидона за счет испарения. Проведен рентгенофазовый анализ синтезированного слоя. Изучены морфология поверхности слоев после кристаллизации и спектры пропускания в оптическом диапазоне. Эксперименты и результаты исследований показали, что оптимальным температурным режимом при формировании и кристаллизации пленок перовскита трийодидметиламмоний свинец являлась температура 100–110°С. Слои со структурой перовскита, полученные в таких режимах обработки, имели морфологию поверхности с равномерной зернистой структурой кристаллов и характеризовались высокой однородностью. Более того, в солнечных ячейках, полученных на основе перовскитоподобных структур CH3NH3PbI3 с температурой отжига 100–110°С токи короткого замыкания достигали значений 16.0 мА/см2. В тоже время при температурах отжига слоев со структурой перовскита выше 120°С максимальное значение токов короткого замыкания не превышало 14.0 мА/см2.