鈣鈦礦沉積在氧化鋅上的熱穩定性研究

Abstract

由於鈣鈦礦為直接能隙半導體材料、於可見光波段具優異的光吸收係數、載子擴散長度及雙極傳輸(ambipolar transport)等優異的光電特性，以鈣鈦礦作為吸收材料應用在太陽能電池上，其光電轉換效率已快速推升至22 1%。而於之前的研究中，鈣鈦礦太陽能電池主要以二氧化鈦作為電子傳輸層，然而二氧化鈦的電子遷移率太低，不易將電子快速截取有機會造成電子電洞復合，且需高溫燒結來製備。氧化鋅的電子遷移率較二氧化鈦高且與二氧化鈦能階相近，因此以氧化鋅取代二氧化鈦作為電子傳輸層，將可提升元件效率。因此我們以氧化鋅作為電子傳輸層應用在鈣鈦礦太陽能電池上，進一步發現在氧化鋅上面成長鈣鈦礦時，鈣鈦礦形成顏色跟鈣鈦礦成長在二氧化鈦上的不一樣，經過XRD分析後，發現形成的鈣鈦礦又分解回碘化鉛，說明氧化鋅易與鈣鈦礦產生化學反應，致使鈣鈦礦結構不穩定，為此我們探討氧化鋅退火溫度及其中的鋅氧比對鈣鈦礦形成的影響。實驗中發現鈣鈦礦的穩定性與氧化鋅的鋅含量有關，鋅的多寡會影響鈣鈦礦的穩定性，最後做了一個惡化實驗，發現鋅會跟碘化鉛反應形成碘化鋅和鉛，證實了鋅的含量多寡會影響鈣鈦礦的穩定性。

Date of Award	2016 Aug 24
Original language	Chinese
Supervisor	Jung-Chun Huang (Supervisor)