#계면 재결합

강도변조 발광분광법으로 페로브스카이트 박막·태양전지의 전하 수명 측정

할라이드 페로브스카이트(halide perovskite)의 전하 운반자 수명(charge-carrier lifetime)은 주입 수준(injection level)에 따라 자릿수 단위로 달라져 기존 시간분해 발광(time-resolved photoluminescence) 분석과 문헌 간 비교가 어렵다. 연구진은 주파수 영역 대안으로 강도변조 발광분광법(intensity-modulated photoluminescence spectroscopy, IMPLS)을 사용해, 1-sun 상당 조명 등 특정 주입 수준의 작동 조건(operando)에서 수명을 얻었다. 박막에서는 IMPLS와 정상상태 발광(steady-state photoluminescence)이 서로 비슷한 수명을 주었고, 페로브스카이트/수송층 적층 구조에서는 응답이 더 복잡해져 전용 전달함수(transfer function)로 전하 전달과 계면 재결합을 분리하고 태양전지 내 수명의 상한을 예측했다. 소자에서는 강도변조 광전압분광법(IMVS) 같은 전기적 방법이 용량성 효과(capacitive effects)로 수명 측정에 실패하는 경우가 많은데, IMPLS는 IMVS와 같은 두 특성 주파수에 더해 세 번째 주파수를 보여 수명 자체를 분해할 수 있었다고 보고한다. 다만 초록에는 측정된 수명의 구체적 수치나 적용된 소재·소자 범위가 제시되지 않아 일반화 범위는 제한적이다.

9월 30일