研究目的
研究多晶钙钛矿薄膜的机械断裂行为,以提高钙钛矿太阳能电池在便携式和可穿戴应用中的柔韧性与效率。
研究成果
该研究成功展示了兼具高效能(17.03%)与空前机械耐久性的超柔性钙钛矿太阳能电池,在0.5毫米弯曲半径下可承受10,000次弯折循环及100次褶皱循环。通过采用混合透明电极和?;げ憷吹骺刂行悦?,显著提升了器件的机械稳定性。这些发现为钙钛矿太阳能电池作为可行便携电源的发展铺平了道路。
研究不足
该研究聚焦于钙钛矿太阳能电池的机械耐久性,但未深入探讨其在潮湿、氧气等环境因素下的长期稳定性。此外,其制备工艺需精确控制基底厚度与弯曲条件,这可能对大规模生产构成挑战。
1:实验设计与方法选择:
研究通过在超薄基底上制备钙钛矿太阳能电池并应用中性面概念来增强机械耐久性。通过改变基底厚度和弯曲半径研究了机械断裂行为。
2:样本选择与数据来源:
在厚度不同的PET基底(2.5、30和100毫米)上制备了多晶钙钛矿薄膜。测试了这些薄膜在弯曲和褶皱条件下的性能和耐久性。
3:30和100毫米)上制备了多晶钙钛矿薄膜。测试了这些薄膜在弯曲和褶皱条件下的性能和耐久性。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括源表(Keithley 2400)、太阳能模拟器(Oriel S013 ATM)、扫描电子显微镜(MERLIN,卡尔·蔡司)、聚焦离子束系统(AURIGA,卡尔·蔡司)和弯曲测试机(1Axis,科学城)。材料包括PET基底、PEDOT:PSS、CH3NH3PbI3、C60、BCP和铜电极。
4:0)、太阳能模拟器(Oriel S013 ATM)、扫描电子显微镜(MERLIN,卡尔·蔡司)、聚焦离子束系统(AURIGA,卡尔·蔡司)和弯曲测试机(1Axis,科学城)。材料包括PET基底、PEDOT:
4. 实验步骤与操作流程:制备过程包括在PET基底上旋涂PEDOT:PSS和钙钛矿层,随后沉积电子传输层和电极。然后对器件进行弯曲和褶皱测试以评估耐久性。
5:CBCP和铜电极。 实验步骤与操作流程:
5. 数据分析方法:在AM 1.5G光照下使用J-V特性分析太阳能电池的性能。使用扫描电子显微镜观察弯曲测试后的形态变化。
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MERLIN
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Observing morphological changes in perovskite films
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Carl Zeiss
Obtaining cross-sectional images of the devices
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Source meter
Keithley 2400
Tektronix
Measuring J-V characteristics of the solar cells
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Solar simulator
Oriel S013 ATM
Newport
Providing AM 1.5G illumination for testing solar cells
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Bending test machine
1Axis
Science Town
Performing cyclic bending tests on the devices
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