稳定高效钙钛矿太阳能电池的原子层沉积

杂交有机无机钙钛矿太阳能电池由于其提供高转换效率和低成本而大量研究。然而，到目前为止，环境设备稳定是一个主要问题。通过增加的约束来研究许多提高这些细胞的稳定性的途径，或者达到高效率。一条被视为非常有前途的大道是在设备设计中使用无机薄膜。ALD凭借其对薄膜生长和高质量薄膜的优异控制被视为此目的的关键技术。主要用于研究，而且对于飞行员生产，需要灵活的工具，具有宽的加工范围和等离子体和热能能力。牛津仪器Flexal®和opal®工具非常适合这方面。本白皮书的目标是在ALD进行实际概述以及如何使用它来利用佩洛夫斯基钛矿太阳能电池。为了说明这些福利，我们将参考牛津仪器设备的一些最近的出版物。2020欧洲杯下注官网

稳定高效钙钛矿太阳能电池的原子层沉积

原子层沉积

在原子层沉积(ALD)中，薄膜是在循环中形成的，在这个循环中，薄膜的表面以交替的、分离的剂量暴露于各种气相物种中。在每个循环中，会沉积一层材料。如图1所示，一个典型的循环包括四个步骤:(i)前驱体加药步骤，其中前驱体通常是无机金属-有机或金属-卤化物(如TMA);(ii)吹扫和/或泵步骤;(iii)共反应物步骤，通常涉及小分子(如H2O或O2等离子体);和(iv)吹扫和/或泵步骤。前体,元素沉积是在许多情况下,金属中心(如铝),而对于反应物,它是典型的非金属,如o .这些然后形成最终的电影(如氧化铝)“肾上腺脑白质退化症”,它是至关重要的前体和co-reactants与表面反应自限性。前体分子和共反应物既不与自身反应，也不与它们产生的表面基团反应。在吹扫和/或泵步骤中，从ALD反应器中去除表面反应过程中可能产生的气体反应产物，以及任何多余的前驱体或共反应物分子。这是必要的，以避免前驱体和共反应物分子之间直接在气相或表面的反应，因为这可能导致不希望的化学气相沉积(CVD)成分。

图1所示。由两个半反应组成的ALD循环中的各个步骤的示意图。第一半周期（前体）和第二半周期（共反应物）的曝光是自限的，使得当所有可用表面位点被占据时，过程停止。通过吹扫步骤分开两个半循环。下面板显示结果覆盖或每循环的增长，作为该特定步骤的曝光或时间的函数。对于足够的暴露，获得饱和生长，而曝光不足导致饱和度不完全。为了吹扫不足，获得来自前体和共反应物的混合的CVD组分。¹

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