研究目的
通过将正丁基碘化铵(BAI)作为客体分子引入碘化铅晶体,提高杂化有机-无机卤化物钙钛矿材料在光电器件应用中的稳定性。
研究成果
将BAI客体分子插入PbI2晶体中,改善了CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的形貌、结晶度和稳定性,从而制备出光电转换效率达18%且稳定性显著提升的钙钛矿太阳能电池。该工作为利用顺序沉积工艺同时提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性提供了新途径。
研究不足
该研究聚焦于BAI在PbI2晶体中的客体效应及其对钙钛矿太阳能电池稳定性和效率的影响。潜在的优化方向包括BAI添加量及反应条件的调控,以更好地控制钙钛矿薄膜的形成。
1:实验设计与方法选择:
本研究将BAI引入碘化铅晶体以提升钙钛矿太阳能电池(PSCs)的稳定性和效率。研究方法包括顺序沉积工艺及XRD、SEM、紫外-可见吸收和PL测量等表征技术。
2:样本选择与数据来源:
将含不同BAI量的PbI2 DMF溶液旋涂于基底上,采用两步旋涂法制备钙钛矿薄膜。
3:实验设备与材料清单:
使用二氧化钛纳米颗粒、Spiro-OMeTAD、异丙醇(IPA)、PbI2、MAI、BAI等化学品,设备包括XRD、SEM、紫外-可见分光光度计和太阳光模拟器。
4:MAI、BAI等化学品,设备包括XRD、SEM、紫外-可见分光光度计和太阳光模拟器。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:含BAI的PbI2薄膜经退火处理后与MAI IPA溶液反应形成钙钛矿薄膜,对其形貌、结晶度和稳定性进行表征。
5:数据分析方法:
通过XRD分析晶体结构,SEM观察形貌,UV-Vis测量吸收特性,PL检测电荷复合动力学。
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Titanium dioxide nanoparticles
30nm
YouXuan
Used in the fabrication of the compact layer of TiO2 via spray pyrolysis.
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Spiro-OMeTAD
YouXuan
Used as a hole-transporting material in the device fabrication.
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2-Propanol (IPA)
99.5%
YouXuan
Used as a solvent in the fabrication process.
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PbI2
YouXuan
Used as a precursor in the fabrication of perovskite films.
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MAI
Xian P-OLED
Used in the sequential deposition process to form perovskite films.
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BAI
Xian P-OLED
Introduced into lead-iodide crystals as guest molecules to improve stability and efficiency.
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Titanium diisopropoxide bis(acetylacetonate)
Sigma-Aldrich
Used in the spray pyrolysis process to deposit a compact layer of TiO2.
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Chlorobenzene
Sigma-Aldrich
Used as a solvent in the fabrication process.
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Acetonitrile
Sigma-Aldrich
Used as a solvent in the fabrication process.
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DMF
Sigma-Aldrich
Used as a solvent in the fabrication process.
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