SnO2和TiO2薄膜在钙钛矿材料上的原子层沉积工艺

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作   者：

罗浩;  张慧玉;  刘红燕;  刘海旭;  路万兵; 

作者机构：

河北省光电信息材料实验室; 

关键词：

工艺兼容性;  稳定性;  钙钛矿;  原子层沉积; 

期刊名称：

河北大学学报(自然科学版)

i s s n：

1000-1565

年卷期：

2022 年 42 卷 004 期

页   码：

370-375

摘   要：

金属电极与卤素之间的扩散反应是造成钙钛矿太阳电池(PSC)衰退的重要因素,而利用原子层沉积(ALD)技术在金属电极和钙钛矿活性层之间沉积致密且电学性能良好的缓冲层,是解决上述问题的优选方案之一.本文主要研究了利用ALD技术在金属有机卤化物钙钛矿材料上沉积SnO2和TiO2薄膜的工艺兼容性问题.通过X线衍射和紫外-可见吸收光谱等技术,表征了分别作为钛源和锡源的四(二甲氨基)钛(TDMATi)和四(二甲氨基)锡(TDMASn)脉冲以及不同温度下水脉冲对钙钛矿薄膜结构的影响,分析了不同前驱体源的脉冲及吹扫时间对薄膜沉积模式的影响,获得了与钙钛矿材料相兼容的SnO2和TiO2薄膜的优化ALD工艺.将优化后的SnO2和TiO2薄膜ALD工艺应用于倒置PSC制备,对电池的J-V曲线和大气环境下的稳定性测试结果表明,基于ALD技术沉积的SnO2和TiO2缓冲层的引入,使得PSC的稳定性明显改善,而且其功率转换效率也有所提高.