Exploring the impact of electron transport layer thickness and morphology on perovskite infiltration and photoresponse in HTM-free self-powered photodetector

材料科学 光电探测器 光电子学 响应度 异质结 光致发光 钝化 介电谱 钙钛矿(结构) 电极 载流子 三卤化物 图层(电子) 复合材料 化学工程 化学 电化学 物理化学 工程类 无机化学 卤化物
作者
Kumaar Swamy Reddy B,Smrutiranjan Panda,Easwaramoorthi Ramasamy,Ganapathy Veerappan,Pramod H. Borse,Sushmee Badhulika
出处
期刊:Solar Energy [Elsevier]
卷期号:265: 112106-112106 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.solener.2023.112106
摘要

Methylammonium lead Iodide (MAPbI3) is emerging as the frontrunner for high-performance photo-detection due to its superior optoelectronic characteristics and ease of processing. Titanium dioxide (TiO2) is the commonly employed electron transport layer in conventional perovskite-based photodetectors. However, the fundamental understanding of the role of TiO2 morphology and its thickness on the photodetector performance is yet to be explored explicitly. This work systematically investigates the impact of morphology (mesoporous versus compact TiO2 layer) and thickness of the TiO2 layer (50 nm – 3000 nm) on the MAPbI3 photodetector performance. The devices have been fabricated in a hole transport material (HTM)-free architecture with carbon as the top contact. The heterojunction between MAPbI3 and TiO2 renders the device with self-powered capability. The influence of the perovskite sensitisation in the TiO2 electrodes, carrier recombination characteristics and charge-carrier transfer resistances have been studied using photoluminescence and impedance spectroscopy. The TiO2 layer morphology and thickness affected the MAPbI3 infiltration and film formation kinetics. Impedance and photoluminescence spectroscopies reveal that TiO2 layers, with thickness above 460 nm, negatively affected the device performance. An optimum thickness of 460 nm-mesoporous TiO2 layer exhibited a superior responsivity and rise time of 2.9 A/W and 21 ms, respectively. The poor performance at higher thicknesses is due to the increased interfacial charge transfer resistance and charge carrier recombination. This work is the first report of extensive optimisation and study on the impact of TiO2 film morphology and thickness on the MAPbI3 photodetectors. The present work will be a key for modelling and designing high-performance perovskite photodetectors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
学生发布了新的文献求助10
1秒前
失眠呆呆鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
JamesYang发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
JIN完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
顺利毕业完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Zzzhou23发布了新的文献求助30
6秒前
xxx发布了新的文献求助10
6秒前
Yuanyuan发布了新的文献求助10
7秒前
XU徐发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
顺利毕业发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
漫游完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
快乐的厉完成签到,获得积分10
10秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Twonej应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5729406
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5317854
关于积分的说明 15316486
捐赠科研通 4876367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619340
邀请新用户注册赠送积分活动 1568891
关于科研通互助平台的介绍 1525420