中文会议： 2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）

会议日期： 2018-11-23

会议地点： 中国黑龙江哈尔滨

主办单位： 中国力学学会固体力学专业委员会;国家自然科学基金委员会数理科学部

出版日期： 2018-10-31

作　　者： ;

机构地区： 石家庄铁道大学

出　　处： 《2018年全国固体力学学术会议》

摘　　要： 以新型有机金属卤化物钙钛矿为原料的太阳能电池的理论光电转换效率可高达50%,为目前市场上太阳能电池转化效率的2倍,将大幅降低太阳能电池的使用成本。有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池从2009年日本学者Miyasaka发明以来,短短9年时间,电池效率从3.8%提高至当前的23.3%。2013年,钙钛矿太阳能电池被Science杂志评为当年度的全球十大科技进展之一。以甲氨基卤化铅(CHNHPbI)为代表的这类钙钛矿材料具有高的光吸收系数、长的载流子传输距离和低的缺陷态密度,其优异性能可望给光伏技术带来革命性的变化。然而钙钛矿太阳能电池宏观光伏性能存在正反扫滞后、效率不稳定等现象,其中钙钛矿光电转换层微纳电畴结构与光电流的关系机理尚不清楚。晶体结构和其铁电极化性质还存在诸多争议,国内国际多个课题组对相同的钙钛矿铁性畴进行研究,得出迥异的研究结果。为了深入研究并理解钙钛矿材料铁电性能,我们通过原子力探针压电力学模式研究发现在多级孔多晶TiO基底上自主生长的单晶钙钛矿CHNHPbI薄膜,呈现出极化和非极化的交错铁性畴。虽然极化畴与非极化畴在晶体晶格和能量上的差异非常微小,但其横向压电响应,能量损耗,一阶和二阶力电耦合和温度变化相对容易被分辨出来,在极化与非极化的周期转换过程中,存在双向的记忆效应,其中非极性畴具有提升光电流和表面电势的能力。钙钛矿CHNHPbI的周期交变的极性和非极性畴结构为提高钙钛矿太阳能电池的光伏性能提供微纳多场耦合依据。

关 键 词： 铁性畴 极化 钙钛矿 光电流

领　　域： []