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申请/专利权人：苏州大学

摘要：本发明公开了一种钙钛矿光伏器件缺陷态分布的多维度成像方法，包括如下步骤：激光光斑聚焦在样品上，扫描检测并拟合光电流；热导纳谱测量和驱动级电容分析测量，通过电阻抗分析仪提供直流和交流输出，测量器件的相应电容，获取器件缺陷态密度。本发明通过拟合载流子迁移距离、缺陷态密度数值实现热导纳谱、驱动级电容分析和扫描光电流检测的缺陷表征技术融合，建立器件中的缺陷分布的能量空间模拟与空间三维模拟，从而了解缺陷分布的精确能量和空间特性；基于三维空间缺陷分布，结合能量空间中缺陷分布情况揭示器件中钙钛矿的微观结构和功能，为设计更有针对性的缺陷钝化策略提供有力的技术支撑，促进钙钛矿光伏器件效率进一步逼近理论极限。

主权项：1.一种钙钛矿光伏器件缺陷态分布的多维度成像方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、扫描光电流测量：激光光斑聚焦在样品上，扫描检测并拟合光电流，拟合模型为指数衰减模型，公式为： 其中，y为拟合得出的光电流，A1为器件测得最大光电流数值，x为激光光斑与电极之间的距离，L为拟合得出的光生载流子扩散长度；S2、热导纳谱测量和驱动级电容分析测量：通过电阻抗分析仪提供直流和交流输出，测量器件的相应电容；热导纳谱测量时，缺陷态密度的分布情况公式为： 其中，NTEw为固定能量深度对应的缺陷态密度，Vbi是器件的内置电位，W是耗尽宽度，由莫特-肖特基分析的C-V测量得出，k、q、T、w和C分别为玻尔兹曼常数、基本电荷、温度、角频率和比电容；分界能公式为： 其中，Ew为分界能，w0是试图逃离角频率，w0＝2πv0T2，ν0是与温度无关的试图逃离频率，由与温度相关的电容频率测量得出；驱动级电容分析测量时，载流子密度的计算公式为： 其中，N为载流子密度，ε＝6.5为钙钛矿介电常数，q为基本电荷，A＝0.16cm2为光伏器件的活性面积，使用可变微扰交流偏压来测量结电容，并利用嵌入在高阶项中的信息从陷阱状态获得电容贡献，求导得到一阶导数C0和二阶导数C1；总载流子密度减去自由载流子密度得出低交流频率下的缺陷态密度NT；S3、将扫描光电流测量的光电流分别与热导纳谱测量和驱动级电容分析测量的缺陷态密度交叉结合，得到器件的缺陷态分布三维图像。

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