研究目的
通过利用下转换NaYF4:Eu3+纳米荧光粉来扩展光谱响应范围并减轻二氧化钛的光催化活性，研究钙钛矿太阳能电池光伏性能的提升。
研究成果
在FTO非导电面掺入NaYF4:Eu3+下转换纳米晶，通过扩展光谱响应范围并降低TiO2光催化活性，显著提升了钙钛矿太阳能电池的光伏性能。优化后的器件平均功率转换效率达19.99%，最佳器件效率为20.17%。该下转换层同时减少了迟滞效应，并增强了器件在紫外辐照下的稳定性。
研究不足
该研究聚焦于利用NaYF4:Eu3+纳米荧光粉提升光伏性能，但未深入探究其在不同环境条件下的长期稳定性及制备工艺的可扩展性。
1：实验设计与方法选择
本研究通过溶剂热法合成了NaYF4和NaYF4:Eu3+纳米晶体，并将其沉积在FTO玻璃的非导电面上形成下转换层。随后利用该层制备钙钛矿太阳能电池以评估其对光伏性能的影响。
2：样品选择与数据来源
采用氟掺杂氧化锡导电玻璃(FTO)作为基底。钙钛矿层使用碘化甲脒(CH3NH3I)、溴化铅(PbBr2)、碘化铯(CsI)和碘化铅(PbI2)?？昭ù洳牧涎∮寐?OMeTAD。
3：实验设备与材料清单
X射线衍射仪(XRD, SmartLab 3 kW, 日本理学), 透射电子显微镜(TEM, Tecnai G2 F20), 场发射扫描电子显微镜(FESEM, SU8010, 日立), 紫外/可见/近红外分光光度计(Lambda950, 珀金埃尔默), Keithley 2400源表, AAA级太阳光模拟器(Newport-94043A), IPCE测量系统(美国Newport), 电化学工作站(CHI 660E), 赛默飞世尔Lumina荧光光谱仪, Zennium电化学工作站(IM6)。
4：实验流程与操作步骤
将NaYF4:Eu3+层旋涂于FTO背面并进行退火处理。通过旋涂钛酸二异丙酯二(乙酰丙酮)溶液于FTO上制备TiO2电子传输层(ETL)并退火。随后在TiO2层上旋涂钙钛矿层，再沉积螺-OMeTAD层和金电极。
5：数据分析方法
通过J-V特性曲线、IPCE光谱和电化学阻抗谱(EIS)分析光伏性能。分别采用XRD和TEM分析晶体结构和形貌。
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Field emission scanning electron microscope
SU8010
HITACHI
Used to test the thickness of the NaYF4:Eu3+ film.
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UV/VIS/NIR spectrophotometer
Lambda950
PE
Used to determine the optical transmittance of the NaYF4:Eu3+ film on the FTO substrate.
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Keithley 2400 source meter
2400
Keithley
Used to record the current–voltage (J–V) characteristic curves of the perovskite solar cells.
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Electrochemical workstation
CHI 660E
CH Instruments
Used to test the stabilized current density of the perovskite solar cells.
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X-ray diffractometer
SmartLab 3 kW
Rigaku
Used to analyze the crystal structure of the NaYF4 and NaYF4:Eu3+ powders.
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Transmission electron microscope
Tecnai G2 F20
FEI
Used to observe the morphology of the NaYF4:Eu3+ nanocrystals.
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Fluorine-doped tin oxide conducting glass
14 O sq?1
Pilkington
Used as the substrate for the perovskite solar cells.
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AAA solar simulator
Newport-94043A
Newport
Used to provide simulated solar light for the J–V measurements.
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IPCE measurement system
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Newport
Used to measure the IPCE spectrum of the perovskite solar cells.
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Thermo Scientific lumina fluorescence spectrometer
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Thermo Scientific
Used to measure the photoluminescence emission spectra of the NaYF4:Eu3+ powder.
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Zennium electrochemical workstation
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Zahner
Used to generate electrochemical impedance spectra (EIS) of the perovskite solar cells.
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