研究目的
研究基于掺铝氧化锌（AZO）透明导电氧化物（TCO）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）对高能质子的耐受性，以应用于太空领域。
研究成果
基于AZO透明导电氧化物（TCO）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）在质子辐照通量高达10^13个质子/平方厘米时表现出高度耐受性，但在更高通量下因Spiro-OMeTAD空穴传输层（HTL）劣化出现显著性能下降。钙钛矿层的结构和光学特性保持完好，表明性能损失主要源于界面退化。该研究揭示了AZO TCO在太空应用中的潜力，并阐明了钙钛矿太阳能电池在质子辐照下的退化机制。
研究不足
该研究聚焦于质子辐照对采用Spiro-OMeTAD空穴传输层的钙钛矿太阳能电池的影响——已知该材料在高温下会发生降解。由于所用技术存在局限性，SnO2电子传输层在质子辐照导致性能衰减中的作用尚未得到充分探究。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过让基于AZO透明导电氧化物的钙钛矿太阳能电池（PSCs）接受150 keV质子辐照来评估其抗辐射性能。研究方法包括PSCs制备、质子辐照处理及后续多种技术表征。
2：样品选择与数据来源：
使用涂覆AZO的石英玻璃基底。样品在沉积SnO2电子传输层、三阳离子钙钛矿吸光层、Spiro-OMeTAD空穴传输层及金背电极前经过清洗和处理。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于AZO沉积的Moorfield Nanolab 60溅射系统、用于J-V特性测试的太阳光模拟器、以及用于光学测量的紫外/可见/近红外分光光度计。材料包含FAI、PbI2、MABr、PbBr2、CsI、Spiro-OMeTAD及金丝。
4：MABr、PbBrCsI、Spiro-OMeTAD及金丝。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：采用平面结构制备PSCs。器件制备完成后接受不同注量质子辐照，随后通过J-V测试、EQE、XRD、紫外-可见光谱、拉曼光谱及光致发光光谱表征其性能与特性。
5：数据分析方法：
分析光伏参数变化、器件结构与光学特性改变以及载流子复合机制变化。
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获取完整内容-
UV/Vis/NIR spectrometer
Lambda 750
PerkinElmer
Used for UV-Vis transmittance experiments.
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Digital source meter
2400
Keithley
Used for recording the J-V characteristics of perovskite devices.
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Moorfield Nanolab 60 sputtering system
Nanolab 60
Moorfield
Used for RF-sputtering of AZO transparent conducting oxide.
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450 W xenon lamp
Sol3A Class AAA Solar Simulator
Oriel
Used as a light source for J-V characterization.
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Renishaw inVia Raman system
inVia
Renishaw plc.
Used for Raman and PL measurements.
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