Photoluminescence properties of hybrid perovskites in solar cells with TiO2 and Mg02Zn08O electron transport layers

Abstract

This paper presents a study of the photoluminescence properties of hybrid perovskite films deposited on titanium and magnesium zinc oxide films, as electron transport layers, using the spin-coating technique. The subject of the investigation was continuous wave photoluminescence versus temperature, excitation power and transient photoluminescence. Moreover, the paper discusses possible carrier recombination mechanisms. Complex temporal decay was approximated through the use of several models, but only the four-exponent model and the model using the sum of two hyperbolic functions provided a good agreement with the experimental data. The first attempt to replace titanium dioxide with magnesium zinc oxide in conjunction with the perovskite layer showed improved optical properties such as a weaker non-radiative recombination process and a longer decay time constant.

Pateikiami perovskitų sluoksnių, nusodintų centrifuginio dengimo metodu ant titano dioksido ir cinko magnio oksido kaip elektronų pernašos sluoksnių, fotoliuminescencijos savybių tyrimai. Ištirta liuminescencijos priklausomybė nuo temperatūros ir žadinimo intensyvumo bei liuminescencijos gesimo kinetika. Be to, darbe aptariami galimi krūvininkų rekombinacijos mechanizmai. Sudėtingas liuminescencijos gesimas buvo aproksimuotas keliais modeliais, tačiau tik keturių eksponenčių ir dviejų hiperbolinių funkcijų sumos modelis geriausiai aprašo eksperimentinius rezultatus. Pirmas bandymas pakeisti titano dioksidą magnio cinko oksidu pagerino perovskito optines savybes: sumažėjo nespindulinė rekombinacija ir pailgėjo gesimo trukmė.