研究目的
通过使用纳米棒阵列和介孔结构来增强载流子收集能力并增加活性层中的激子数量,从而提高倒置钙钛矿太阳能电池(IPSCs)的性能。
研究成果
二氧化钛纳米棒阵列与介孔层的结合显著提升了倒置钙钛矿太阳能电池的功率转换效率。研究发现,当采用周期为1.5微米的二氧化钛纳米棒阵列和经500°C退火的二氧化钛介孔层时,可获得14.47%的最佳功率转换效率。
研究不足
该研究聚焦于电子传输层的结构改进,并未探究使用更高质量钙钛矿材料的潜力——而这类材料本可进一步提升IPSCs的性能。
1:实验设计与方法选择:
该研究通过制备具有二氧化钛纳米棒阵列和介孔层的IPSCs(钙钛矿太阳能电池)来增强载流子收集与光吸收。
2:样本选择与数据来源:
采用氟掺杂氧化锡(FTO)镀膜玻璃基板作为太阳能电池基底。
3:实验设备与材料清单:
设备包括电子束蒸发仪、旋涂机、双光束氦镉激光干涉光刻系统及射频磁控溅射系统;材料包含二氧化钛粉末、乙基纤维素、无水松油醇、乙醇、碘化甲铵、碘化铅、γ-丁内酯、二甲基亚砜、螺-OMeTAD、氯苯溶剂、4-叔丁基吡啶及双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂盐。
4:实验流程与操作步骤:
依次进行FTO基板清洗、二氧化钛薄膜沉积、干涉光刻制备纳米棒阵列、钙钛矿活性层沉积,最后添加空穴传输层与银电极。
5:数据分析方法:
通过电流密度-电压特性曲线、外量子效率测量及暗电流密度分析评估太阳能电池性能。
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