بررسي نوع حاملين اكثريت در پروسكايت¬هاي هيبريدي آلي-معدني CH3NH3PbI3 و CH3NH3PbIxCl3-x با استفاده از روش پراب داغ

Majority charge carrier investigation in CH3NH3PbI3 and CH3NH3PbIxCl3-x perovskites with hot probe method

پروسكايت‌هاي آلي-معدني ويژگي‌هاي قطبش پذيري الكتريكي مواد آلي و خواص نيمرسانايي مواد معدني را باهم دارا هستند. شناخت ويژگي‌هاي الكتروني پروسكايت‌ها براي دستيابي به سلول‌هاي خورشيدي كارامد بسيار مهم است در نتيجه تعيين نوع نيمرسانايي پروسكايت‌هاي آلي-معدني حائز اهميت مي‌باشد. ما در اين كار تجربي نشان داديم كه با استفاده از روش پراب داغ مي‌توان به نوع نيمرسانا در پروسكايت‌هاي آلي-معدني پي برد. اين نتايج نشان مي‌دهد كه پروسكايت‌ CH3NH3PbI3 نيمرسانايي نوع p از خود نشان مي دهد. ويژگي‌هاي نيمرسانايي پروسكايت‌هاي تركيبي كلر-يد، با تغيير چگالي يون‌هاي كلر در تركيب عوض مي شود. نتايج حاصل از اندازه‌گيري ولتاژ بين دو الكترود داغ و سرد نشان مي‌دهد كه حاملين اكثريت در پروسكايت آلي-معدني با هالوژن تركيبي كلر-يد با يد اضافي، حفره ها بوده و با افزايش چگالي يون‌هاي كلردر اين نوع از پروسكايت‌هاي تركيبي ، نوع هدايت الكتريكي از p به n تغيير مي‌كند. به اين ترتيب توانستيم با تغيير چگالي يون‌هاي كلر در پروسكايت‌هاي با هالوژن تركيبي كلر-يد، نوع حاملين اكثريت در اين مواد را تغيير دهيم.

Organic-inorganic perovskites exhibit both electrical polarizations and semiconducting properties respectively from organic and inorganic components. Understanding the electronic properties of perovskites is crucial to achieve efficient solar cell devices, so it is important to determine type of semiconductor in organic-inorganic perovskites. In this paper we show how to determine type of semiconductor in investigated perovskites, using hot probe method. Methylammonium lead triiodide perovskites represent p-type semiconducting properties. When the concentration of chloride ions is varied in mixed-halide structures (CH3NH3PbIxCl3-x), the semiconducting properties can be changed. Measurement of voltage between hot and cold electrodes reveals that the majority carriers are holes in mixed-halide perovskites with additional iodide ions. Increasing the chloride ions concentration can change the semiconducting properties from p-type to n-type. Therefore, switching the majority carriers can be obtained by varying the chloride ions concentration in mixed chloride-iodide perovskites.