بهبود ریخت شناسی لایه پروسکایت از طریق مهندسی لایه انتقال دهنده بار PEDOT:PSS

در این پژوهش، ابتدا لایه های poly(۳,۴-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) با روش لایه نشانی چرخشی در سرعت های ۲۰۰۰، ۴۰۰۰، ۶۰۰۰ و ۸۰۰۰ دور بر دقیقه روی بستر لایه نشانی شدند. این لایه ها به عنوان بستری برای جوانه زنی و رشد لایه های پروسکایت MAPbI۳ مورد استفاده قرار گرفتند. برای ارزیابی دقیق ویژگی های لایه پروسکایت سنتز شده، مجموعه ای از آنالیزها شامل پراش پرتو ایکس (XRD) برای بررسی ساختار بلوری، طیف سنجی نورتابی (PL) برای مطالعه بازترکیب حاملین بار، طیف سنجی فرابنفش-مرئی (UV-Vis) برای تعیین خواص نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی ریخت شناسی سطح انجام شد. بررسی ریخت شناسی سطح لایه های PEDOT:PSS نیز به کمک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) صورت پذیرفت. بررسی تصاویر SEM نشان داد که ریخت شناسی سطح لایه های پروسکایت به سرعت لایه نشانی لایه های PEDOT:PSS وابسته است. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت لایه نشانی PEDOT:PSS، لایه های پروسکایت با پوشش دهی سطحی بیشتر، ساختار بلوری متراکم تر، حفره های سوزنی شکل با ابعاد کوچکتر و تعداد کمتر تشکیل می شوند. بیشترین پوشش دهی سطحی و تراکم دانه های بلوری در پروسکایت، در نمونه ای مشاهده شد که لایه PEDOT:PSS آن با بالاترین سرعت (۸۰۰۰ دور بر دقیقه) لایه نشانی شده بود. لایه پروسکایت شکل گرفته روی PEDOT:PSS لایه نشانی شده با سرعت ۲۰۰۰ دور بر دقیقه نیز کمترین تراکم دانه های بلوری و بیشترین حجم سوراخ های سوزنی شکل را دارا بود.

کلیدواژه ها:

لایه نشانی چرخشی ، PEDOT:PSS ، جوانه زنی و رشد پروسکایت