研究目的
研究将石墨烯用作CuSCN与Au层之间的界面扩散阻挡层以提升钙钛矿太阳能电池的稳定性。
研究成果
石墨烯作为优异的防潮、阻碘离子及金扩散屏障,在不降低最大光电转换效率的前提下显著提升了钙钛矿太阳能电池的稳定性。该研究凸显了通过改进石墨烯转移技术以实现完美单层石墨烯屏障长期稳定性的潜力。
研究不足
石墨烯转移过程中的缺陷降低了多个器件的平均光电转换效率。研究表明,需进一步改进石墨烯转移方法,在不牺牲平均光电转换效率的前提下实现完美的单层石墨烯阻挡层。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用原子级厚度的不可渗透石墨烯作为界面阻挡层??⒘艘恢中碌氖┳品椒?,并根据电池组件的能带排列优化了CuSCN与金电极之间的位置。
2:样品选择与数据来源:
研究使用结构为玻璃/FTO/TiO2/钙钛矿/CuSCN/GRP(n)/Au的钙钛矿太阳能电池,其中GRP(n)代表石墨烯层数(n=1,2,3)。
3:实验设备与材料清单:
设备包括扫描电子显微镜(JEOL JSM7600F)、扫描透射电子显微镜(JEOL JEM ARM 200F)、掠入射X射线衍射仪(Rigaku D/MAX-2500/PC)和数字源表(Keithley 2400)。材料包括化学气相沉积合成的石墨烯、CuSCN和金电极。
4:实验步骤与操作流程:
石墨烯转移方法采用CuSCN前驱体溶液的弯液面技术。光伏性能在AM 1.5标准太阳光照射下测量。
5:5标准太阳光照射下测量。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过J-V特性曲线、掠入射X射线衍射和扫描透射电子显微镜/能量色散X射线分析,研究了光伏性能、水分稳定性和离子迁移情况。
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