研究目的
通过醋酸锌或硝酸锌研究厚度小于或等于1微米的氧化锌纳米棒(ZnO NRs)的生长,用于钙钛矿太阳能电池应用。
研究成果
采用醋酸锌和硝酸锌两种原料均成功生长出具有垂直取向和纤锌矿结构的ZnO纳米棒。针对钙钛矿太阳能电池应用,确定醋酸锌原料的最佳生长时间为t=0分钟,硝酸锌原料为t=15分钟。最小晶粒尺寸分别为10.70纳米(醋酸锌原料)和19.29纳米(硝酸锌原料),这些尺寸最适用于钙钛矿太阳能电池应用。
研究不足
该研究聚焦于厚度小于或等于1微米的ZnO纳米棒的制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用,未探究其他生长参数或材料的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用两步法,包括种子层沉积和氧化锌纳米棒(NR)生长。种子层通过旋涂法制备,氧化锌纳米棒采用水浴化学浴沉积法(CBD)生长。
2:样品选择与数据来源:
以掺氟氧化锡(FTO)为基底进行氧化锌纳米棒生长。
3:实验设备与材料清单:
设备包括旋涂机、水浴机、超声波清洗机以及扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)。材料包括醋酸锌二水合物、硝酸锌六水合物、六亚甲基四胺(HMT)及FTO基底。
4:实验步骤与操作流程:
将种子层旋涂于FTO基底后进行退火处理,随后在85°C下通过化学浴沉积法生长不同时间的氧化锌纳米棒。
5:数据分析方法:
通过扫描电镜图像分析氧化锌纳米棒的形貌特征,利用X射线衍射图谱分析其结晶性,并对(002)晶面氧化锌峰进行半高宽(FWHM)分析以计算晶粒尺寸。
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获取完整内容-
SEM
FE-SEM, JEOL 6335F and SEM JOEL 7001F
JEOL
Generating SEM images of the resulting ZnO NRs to analyze their morphological shape.
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XRD
Rigaku Ultima III
Rigaku
Characterizing XRD profiles to obtain data for ZnO NR crystallinity.
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spin coater
Applying the seed layer onto FTO substrates via spin coating.
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waterbath machine
Used for the chemical bath deposition (CBD) method to grow ZnO NRs.
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ultrasonic machine
Cleaning FTO substrates before the growth of ZnO NRs.
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