退火温度对CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜结构和电学特性的影响

采用一步溶液法制备的CH3NH3PbI3薄膜,用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪对CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的表面形貌和晶体结构进行表征。通过对薄膜的电流-电压(I-V)曲线的测试结果计算得到在退火温度为60,80,100,120和140 ℃制备的CH3NH3PbI3薄膜的电导率分别为0.0069,0.0089,0.0178,0.0104和0.0013 mS/cm。研究结果表明,合适的退火温度有助于薄膜结晶度的提高,晶粒尺寸的增大且尺寸分布均匀,从而有效减少晶界缺陷和晶界散射,薄膜电导率大幅度提高。但是,过高的退火温度(＞120 ℃)会导致碘离子VI空位缺陷的数量急增,甚至导致CH3NH3PbI3的分解,使得薄膜内部的缺陷浓度提高。由于缺陷散射增强,载流子迁移率降低,薄膜电导率减小