研究目的
通过器件结构优化研究溶液法制备的Sb2Se3薄膜太阳能电池光伏性能的提升。
研究成果
该研究通过简单的溶液法成功制备了Sb2Se3薄膜,并通过优化光活性层厚度及引入P3HT空穴传输层,实现了光电转换效率达2.45%的太阳能电池。研究结果表明,结构设计与厚度控制对实现高性能薄膜太阳能电池至关重要。
研究不足
该研究承认锑的部分氧化可能会增大光学带隙并引发电荷复合增加,从而可能限制Sb2Se3太阳能电池中的电荷传输能力。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用肼溶液法制备Sb2Se3薄膜作为太阳能电池光活性层,通过重复沉积步骤调节厚度。器件采用n-i-p结构,分别以TiO2和P3HT作为电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)。
2:样品选择与数据来源:
Sb2Se3前驱体溶液由Sb和Se在无水肼中混合制备而成。薄膜通过旋涂法成膜后经热退火处理形成。
3:实验设备与材料清单:
FTO玻璃基底、TiO2、P3HT、金阳极、紫外臭氧清洗机、旋涂仪、加热板、氩气气氛炉、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)。
4:P3HT、金阳极、紫外臭氧清洗机、旋涂仪、加热板、氩气气氛炉、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:包括FTO基底清洗、TiO2沉积、Sb2Se3前驱体旋涂、热退火处理、P3HT HTL沉积以及最终金阳极沉积。
5:数据分析方法:
通过紫外-可见吸收光谱结合Tauc方程确定光学带隙,利用UPS光谱计算价带顶(VBM)能级。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
SEM
JEOL JSM-6701F
JEOL
Examination of film thickness and surface morphology
-
XRD
SmartLab
Rigaku
Examination of crystalline structure
-
XPS
K-alpha plus
Thermo
Chemical state analysis
-
UPS
Theta-probe
Thermo
Energy level analysis
-
UV-Vis spectroscopy
Agilent 8453
Agilent
Absorptance property analysis
-
P3HT
Mw ~ 40 kg/mol
Sigma-Aldrich
Hole-transporting layer
-
FTO glass
8 ?/sq
Substrate for solar cell devices
-
TiO2
Electron-transporting layer
-
Gold anode
Anode for solar cell
-
UV/ozone cleaner
Substrate cleaning
-
Spin coater
Deposition of thin films
-
Hot plate
Drying of films
-
Argon atmosphere furnace
Thermal annealing of films
-
登录查看剩余11件设备及参数对照表
查看全部