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新型有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池成为了近年来国际的研究热点。自2009年第一块电池诞生以来,钙钛矿太阳电池的最高效率已达到22.1%。对钙钛矿材料的基本物理性质进行研究,有利于理解其内在物理属性,促进器件性能的提高。目前,钙钛矿电池吸收层的研究主要以CH3NH3PbI3(MAPbI3)为主,而HC(NH2)2PbI3(FAPbI3)也因带隙较宽而受到关注。本文详细研究了MAPbI3在相变温度附近的荧光特性,并采用X-射线光电子能谱(XPS)研究了ZnO/FAPbI3异质结界面处的能带结构。 本研究工作取得了以下两方面的成果: (1)利用稳态荧光光谱在高温区观察到MAPbI3的荧光峰位随着温度的降低而发生红移。在低温区,发现MAPbI3出现两个荧光峰,并利用变温XRD对两个荧光峰的物理机制进行了讨论。变温XRD证实了四方晶系与正交晶系的MAPbI3在150-130K温度范围内的共存现象。我们的研究加深了对MAPbI3低温相变引起的发光特性的理解,有利于基于MAPbI3的新型光电器件的研制。 (2)采用Pb5d和Zn3d芯态能级来标定价带带阶。XPS的实验结果表明,ZnO/FAPbI3异质结的价带带阶和导带带阶分别为1.86 eV和0.05 eV,能带结构为类型I。ZnO/FAPbI3异质结具有理想的能带结构,有利于优化新型钙钛矿太阳电池的光伏性能。