研究目的
研究采用三阳离子Cs0.05(MA0.17FA0.83)0.95Pb(I0.9Br0.1)3钙钛矿组分对PbS量子点进行表面钝化,以提升光伏性能与稳定性。
研究成果
采用三阳离子钙钛矿组分对PbS量子点进行表面钝化,可制备出高效稳定的太阳能电池。该三阳离子壳层与PbS核形成有利的能级排列,既减少复合又增强电荷传输。采用此方法制备的光伏器件实现了11.3%的最高光电转换效率,证实了三阳离子钙钛矿钝化技术在提升量子点太阳能电池性能方面的潜力。
研究不足
该研究未涉及制造工艺在工业应用中的可扩展性问题。此外,也未对货架存储之外的实际工况下的长期稳定性进行研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用热注入法合成油酸包覆的PbS量子点,随后使用三元阳离子钙钛矿前驱体进行配体交换。所得量子点用于制备结构为玻璃/ITO/ZnO/PbS/EDT-PbS/Au的光伏器件。
2:样品选择与数据来源:
合成了油酸包覆的PbS量子点并进行配体交换,通过多种光谱和显微技术对产物进行表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括JASCO UV-Vis V670分光光度计(紫外-可见光谱)、JASCO FT/IR-4600光谱仪(傅里叶变换红外光谱)、Thermo Scientific ESCALAB 250 Xi光谱仪(X射线光电子能谱)、Rigaku SmartLab衍射仪(X射线衍射)、JSM-7610F场发射扫描电镜(SEM成像)和FEI Tecnai 20(透射电镜成像)。材料包括PbS量子点、钙钛矿前驱体(CsI、MAI、FAI、PbI2、PbBr2)及溶剂(DMF、DMSO、辛烷、甲苯、丁胺)。
4:PbBr2)及溶剂(DMF、DMSO、辛烷、甲苯、丁胺)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:配体交换过程包括将钙钛矿前驱体与OA-PbS量子点混合、洗涤并在丁胺中重新分散。随后通过旋涂形成光伏器件的活性层,再进行退火处理并沉积其他功能层。
5:数据分析方法:
通过紫外-可见、傅里叶变换红外、X射线光电子能谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜数据确认钙钛矿壳层形成并表征量子点特性。光伏性能采用AM1.5G光照条件下的电流密度-电压扫描测试评估。
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Triple Cation Perovskite
Cs0.05(MA0.17FA0.83)0.95Pb(I0.9Br0.1)3
Surface passivation for PbS QDs
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