实测案例——钙钛矿薄膜的厚度测量

引言：钙钛矿材料被广泛用于太阳能电池的开发。由于其具有前景的光伏性能，这类太阳能电池正被系统地研究。钙钛矿薄膜的厚度和形貌是影响太阳能电池性能的最重要因素。特别是，研究发现当钙钛矿厚度小于400 nm时，钙钛矿太阳能电池的效率在很大程度上取决于薄膜厚度；而当厚度大于400 nm时，效率则显著依赖于钙钛矿层的薄膜形貌。在本应用说明中，我们使用FR-Tools测量钙钛矿薄膜的厚度。

方法与手段：用于表征的样品为两种厚度不同的CH?NH?PbBr?钙钛矿薄膜，均沉积在标准的ITO/SiO?/钠钙玻璃基底上，其结构示意图如图所示。反射率测量使用ThetaMetrisis FR-Basic VIS/NIR设备完成，其工作光谱范围为350–1020 nm。

图1. 层状结构的示意图

结果：图2a）和b）分别展示了两种样品在FR-Monitor软件中测得的典型反射光谱（黑线）与拟合后的反射光谱（红线）。两次测量的拟合均在500–750 nm光谱范围内进行，样品1中钙钛矿薄膜的厚度测得为516.9 nm，而样品2中的厚度测得为394.4 nm。

图2a）：样品1的实验反射光谱与拟合反射光谱。测得厚度为515 nm。

图2b）：样品2的实验反射光谱与拟合反射光谱。测得厚度为392 nm。