研究目的
通过混合共溶剂后处理提高钙钛矿太阳能电池中用作空穴传输层的PEDOT:PSS薄膜的电导率,从而提升太阳能电池的功率转换效率。
研究成果
共溶剂后处理显著提高了PEDOT:PSS薄膜的电导率,从而提升了钙钛矿太阳能电池的功率转换效率。采用甲醇:DMF共溶剂TBT处理时,PCE最高提升了17.5%,这归因于空穴提取和传输能力的增强。
研究不足
该研究聚焦于提升PEDOT:PSS薄膜导电性及其在钙钛矿太阳能电池中的应用,但未探究处理方法的长期稳定性或工业化应用的规模化可行性。
1:实验设计与方法选择:
采用热退火前处理(TBT)和热退火后处理(TAT)两种方法,分别用DMF、甲醇及其混合溶剂处理PEDOT:PSS薄膜以提高导电性。
2:样品选择与数据来源:
在预清洁的玻璃基板上制备PEDOT:PSS薄膜,并以此作为空穴传输层(HTL)制备钙钛矿太阳能电池。
3:实验设备与材料清单:
材料包括PEDOT:PSS水溶液、甲基碘化铵、碘化铅、氯化铅、DMSO、氯苯、甲醇和DMF;设备包括旋涂仪、加热板、紫外臭氧清洗机和太阳光模拟器。
4:实验流程与操作步骤:
通过TBT或TAT方法用溶剂处理PEDOT:PSS薄膜,随后沉积钙钛矿层,再制备含PCBM和BCP层及银电极的太阳能电池。
5:数据分析方法:
采用四探针技术测量导电性,分析紫外吸收光谱、原子力显微镜(AFM)、接触角测量及光伏性能数据。
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PEDOT:PSS
Clevios P VP Al 4083
Heraeus
Used as a hole transport layer in perovskite solar cells
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Keithley 2400
2400
Keithley
Source/meter for measuring conductivity
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Veeco Nano-Scope IV
Nano-Scope IV Multi-Mode AFM
Veeco
Atomic force microscope for surface morphology measurement
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Varian Cary 5000
5000
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UV-vis-NIR spectrometer for measuring absorption spectra
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