Organic-inorganic hybrid perovskite materials have showed potential applications in next-generation optoelectronic devices due to their high light absorption, high charge carrier mobility, long charge carrier lifetime, tunable band gap and versatile processability. The charge carrier transport properties of perovskite play a key role in determining the device performance in perovskite optoelectronic devices. However, the charge carrier transport mechanism and the hysteresis effects caused by organic cations are still not clear, and it affects the development of perovskite optoelectronic devices. This project will systematically investigate the perovskite charge transport character and mechanism from experiments and theories. By combining field effect transistor and corresponding device physical model, the effects of perovskite materials, device processing and structure as well as testing parameters on charge carrier transport properties will be studied. Finally, high performance and stable perovskite transistors will be fabricated, and the photoresponsivity will also be investigated in the phototransistors. The successful implementation of this project will provide guidelines for the realization of high performance perovskite transistors and further promote the development of new types of devices based on perovskite materials.
有机-无机杂化钙钛矿材料由于其光吸收率强,迁移率高,载流子寿命长,带隙可调控以及可采用多种方式加工等优点在下一代光电器件领域中具有广泛的应用前景。在钙钛矿光电器件中,钙钛矿材料的电荷传输特性对于器件的性能起着至关重要的作用。然而目前关于钙钛矿材料的电荷传输特性及相关机理仍不清楚,有机阳离子所引起的迟滞现象仍无法解决,这成为了阻碍其进一步发展的主要瓶颈。本项目将针对钙钛矿材料的载流子传输特性这一目标,采用场效应薄膜晶体管器件,通过晶体管器件的制备与性能表征,结合器件模拟等方法系统的研究材料取代掺杂、器件工艺、器件结构、测试参数等因素与钙钛矿材料载流子传输特性的关系。通过探索材料结构对载流子传输特性的影响,建立相关物理模型,最终实现高效钙钛矿晶体管的制备,并进一步深入研究钙钛矿晶体管器件的光响应性能,为钙钛矿光电晶体管等新型器件的发展奠定基础。
有机-无机杂化钙钛矿材料由于其光吸收强,迁移率高,载流子寿命长,带隙可调控及可采用多种方式加工等优点在下一代光电器件领域中具有广泛的应用前景。在钙钛矿光电器件中,钙钛矿薄膜的质量、电学及光学性质对于器件的性能及稳定性起着至关重要的作用。本课题以高性能钙钛矿材料和器件为目标,开展了钙钛矿材料理论研究,薄膜制备工艺、钝化工艺、界面层研究、异质结调控等方面的研究,通过材料设计、工艺优化、性质测定、结构表征、器件测试及机理研究等阐明了钙钛矿材料与器件性能方面的关系,探索了材料与器件优化的调控机制,提出了低温制备氧化物界面层的方法,解决了钙钛矿薄膜形成机理及电荷传输等关键问题,突破了高质量氧化物界面层的制备及高质量钙钛矿薄膜制备技术,获得了高效钙钛矿太阳能电池及晶体管器件,相关技术指标处于国际/国内领先水平。本课题基于以上研究内容,在Advanced Energy Materials、Advanced Science、Nano Energy等杂志上发表高水平SCI论文40篇以上,申请发明专利20余项,授权3项,圆满完成项目任务。综上所述,本项目关于钙钛矿材料和器件的研究成果已达到国际先进水平,提升了我国在相关领域的影响力。研究成果为钙钛矿材料和器件的研发提供了理论支撑,对于新型光电材料和器件等领域具有重要的科学意义。
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数据更新时间:2023-05-31
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