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其他类型的异质结构及应用领域分析

【摘要】:相比纯MAPbI3器件,RhodamineB/MAPbI3异质结构器件中由于RhodamineB也吸光,所以其响应率获得了改善,并且RhodamineB与MAPbI3界面之间的电荷转移行为降低了暗电流,综合下来,异质结构器件的亮暗电流比较纯MAPbI3器件提高了11倍。除了与其他材料复合的异质结构光电探测器,文献还报道了基于两种不同钙钛矿材料的异质结构钙钛矿光电探测器[53,105,141]。

有机聚合物与钙钛矿多晶薄膜异质可以实现对探测器响应光谱的调节及响应率等性能的改善。例如,Lin等人分别利用有机染料RhodamineB与聚乙烯亚胺(PEIE)s实现了基于MAPbI3-xBrx多晶薄膜的窄带光伏型光电探测器[103],详细介绍参见前文4.3节。2016年,Chen等人制备了基于有机材料PDPP3T与MAPbI3多晶薄膜构成的异质结构光电导探测器,该器件实现了从紫外到红外波段(300~1000nm)的宽光谱探测[135]。此外,Teng等人还提出利用RhodamineB与MAPbI3多晶薄膜异质来实现柔性光电导探测器[58]。相比纯MAPbI3器件,RhodamineB/MAPbI3异质结构器件中由于RhodamineB也吸光,所以其响应率获得了改善,并且RhodamineB与MAPbI3界面之间的电荷转移行为降低了暗电流,综合下来,异质结构器件的亮暗电流比较纯MAPbI3器件提高了11倍。

除了与其他材料复合的异质结构光电探测器,文献还报道了基于两种不同钙钛矿材料的异质结构钙钛矿光电探测器[53,105,141]。2016年,Shewmon等人将制得的块状MAPbBr3单晶浸入MAPbI3饱和溶液中30s,通过卤素离子交换,制得了MAPbBr3与MAPbI3异质结构块体单晶,并基于此制备了光电导型探测器[53]。Cao等利用类似的方法制备了MAPbIxBr3~x/MAPbBr3异质结构钙钛矿块体单晶,并基于此制备了光伏型光电探测器[141]。该器件具有自驱动性能,可以在0V偏压下工作,相比同样结构的MAPbBr3单晶光电探测器,异质结构器件的响应率增加了一个数量级。这种差异来源于MAPbIxBr3-x/MAPbBr3异质结构界面处由于能带弯曲形成了内建电场,促进了光生电子-空穴对的解离,并抑制了载流子的复合。2017年,Wang等人制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/(FASnI30.6(MAPbI30.4/C60/BCP/Ag的光伏型光电探测器[105],他们利用(FASnI30.6(MAPbI30.4体异质结构吸光层实现了300~1000nm的宽谱探测。