研究目的
比较有无电子和空穴传输层制备的钙钛矿太阳能电池的效率。
研究成果
该研究成功制备并比较了四种钙钛矿太阳能电池结构的效率。同时存在电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTM)的配置实现了13.8%的最高光电转换效率(PCE)。研究强调了这些层对实现高效率的重要性,并指出未来有望优化无HTM和无ETL的电池架构。
研究不足
研究表明,当去除HTM和ETL层时效率会降低,这说明需要进一步优化以提高无HTM和ETL的钙钛矿太阳能电池的性能。
1:实验设计与方法选择:
本研究制备了四种电子传输层和空穴传输层配置不同的钙钛矿太阳能电池,采用旋涂法进行各层沉积。
2:样品选择与数据来源:
以掺氟氧化锡(FTO)玻璃为基底,材料包括异丙醇钛、二氧化钛浆料、甲胺、氢溴酸、溴化铅、二甲基甲酰胺和Spiro-OMeTAD。
3:实验设备与材料清单:
使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪和太阳光模拟器进行表征与测量。
4:实验流程与操作步骤:
依次清洗基底并沉积致密二氧化钛层、介孔二氧化钛层、钙钛矿层(CH3NH3PbBr3)和Spiro-OMeTAD层,随后进行热退火处理与电极沉积。
5:数据分析方法:
通过XRD、SEM、紫外-可见光谱及电流-电压(IV)测试分析太阳能电池的结构、形貌、光学特性及效率。
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获取完整内容-
Flourine doped tin oxide (FTO) glasses
Used as substrate in all four perovskite solar cells.
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Titanium dioxide (TiO2) paste
Dyesol 18 NR-T
Dyesol
Used as electron transporting layer (ETL).
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2,2',7,7'-Tetrakis[N,N-di(4-methoxyphenyl)amino]-9,9'-pirobifluorene (Spiro-OMeTAD)
Used as hole transporting layer (HTM).
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X-ray diffraction (XRD)
Used for surface structure characterization.
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Scanning electron microscope (SEM)
Used for surface morphology analysis.
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UV-Vis spectroscopy
Utilized for optical properties and bandgap measurements.
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Solar simulator
Used for current voltage measurements.
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