Металлоорганические галогенидные перовскиты: резкий край оптического поглощения и его связь с фотоэлектрическими характеристиками

Солнечные элементы на основе поглощающих слоёв металлоорганических галогенидных перовскитов становятся перспективной фотоэлектрической технологией с высокими характеристиками. С помощью высокочувствительной спектроскопии фототермического отклонения и фототока измерен спектр поглощения тонких плёнок перовскита CH3NH3PbI3 при комнатной температуре. Обнаружен высокий коэффициент поглощения с особенно резким началом. Ниже ширины запрещённой зоны поглощение имеет экспоненциальный характер более чем на четыре порядка величины; энергия Урбаха составляет всего 15 мэВ, что указывает на хорошо упорядоченную микроструктуру. Глубокие состояния не обнаружены вплоть до предела обнаружения, составляющего ∼1 см(-1). Эти результаты подтверждают превосходные электронные свойства тонких плёнок перовскита, обеспечивающие исключительно высокие напряжения холостого хода, зарегистрированные для перовскитных солнечных элементов. После преднамеренного воздействия влаги поглощение при энергиях фотонов ниже 2.4 эВ значительно уменьшается, что указывает на изменение состава материала.