بررسي ويژگي هاي ساختاري و نوري و الكتريكي لايه هاي نازك پروسكايتي CH3NH3SnICl2 و CH(NH2)2SnICl2 سنتز شده به روش پوشش دهي چرخشي تك مرحله اي

Study of Structural, Optical and Electrical Properties of MA(FA)SnICl2 Perovskite Thin Films Synthesized by One-Step Spin Coating

لايه هاي نازك پروسكايتي CH3NH3SnICl2 (MASnICl2) و CH(NH2)2SnICl2 (FASnICl2) به روش پوشش دهي چرخشي تك مرحله اي بر زير لايه هاي شيشه اي نهشته شدند و ويژگي هاي ساختاري ، نوري و الكتريكي آنها بررسي گرديد. مشخصه يابي ساختاري اين لايه ها نشان داد كه همه آنها داراي ساختار چارگوشي پروسكايت (فاز (α هستند و با تغيير كاتيون هاي آلي CH(NH2)2I ((FAI وCH3NH3I (MAI)كيفيت بلورينگي و ريخت سطح نمونه ها به طور محسوسي تغيير مي كنند. اثر اين تغييرات بر ويژگي هاي الكتريكي و نوري لايه ها نيز ديده شد. لايه هاي پروسكايتي تهيه شده داراي ضريب جذب بالايي (از مرتبه cm-1105) در ناحيه مريي بودند. گاف انرژي لايه ها محاسبه شده براساس رابطه تايوك براي لايه FASnICl2 برابر با eV 48/1 و براي لايه MASnICl2 برابر باeV 54/1 است. در طيف نورتابي (PL) هر دو لايه پروسكايتي در دماي اتاق يك قله به نسبت شديد نزديك گاف انرژي لايه ها ديده شد كه شدت آن در لايه FASnICl2 به طور قابل توجهي بيشتر از لايه MASnICl2 بود. نتايج نشان داد كه لايه پروسكايتي FASnICl2 سنتز شده داراي ساختار بلورين بهتر، مقاومت الكتريكي كمتر، حساسيت و پاسخ نوري مناسب تر در مقايسه با لايه MASnICl2 است و مي تواند گزينه مناسبي براي استفاده به عنوان لايه جاذب در سلول هاي خورشيدي باشد.

In this research, MASnICl2 and FASnICl2 thin layers were synthesized by the one-step spin coating method, and then their structural, optical and electrical properties were investigated. The study of these samples (structural properties) showed that the layers have a tetragonal structure (α- phase perovskite), and with the change of organic cation, the crystallinity and morphology of the layers significantly change. These changes also have influences in the optical and electrical properties of the samples. The perovskite layers have a high absorption coefficient (of the order of 105 cm-1) in the visible range. The bandgap for the FASnICl2 layer was 1.48 eV and for the MASnICl2 layer was 1.54 eV. A strong peak close to bandgap was observed in the room temperature PL of the layers, which was remarkably more intense for the FASnICl2 sample. This study showed that the FASnICl2 layers have better crystallinity, lower electrical resistance, higher optical sensitivity and acceptable optical response comparing the MASnICl2 layers, and therefore, they can be suitable options for use as an adsorbent layer in perovskite solar cells.