研究目的
研究NiO薄膜残余热应力对倒置型钙钛矿太阳能电池性能的影响。
研究成果
研究表明,FTO基底的表面对用作钙钛矿太阳能电池空穴传输层的NiO薄膜的残余应力和电学性能有显著影响。粗糙表面能降低残余应力和缺陷,从而提升器件性能。该发现为钙钛矿太阳能电池大规模制备中设计均匀优质NiO薄膜提供了指导依据。
研究不足
该研究聚焦于NiO薄膜中的残余应力对钙钛矿太阳能电池性能的影响,但未探究其他可能影响电池效率的潜在因素。实验设置仅限于特定条件(如氧化温度和时间),可能无法涵盖工业应用中的所有可能情况。
1:实验设计与方法选择:
本研究对不同表面粗糙度的FTO基底上电子束沉积的镍膜进行热氧化处理以形成NiO薄膜。研究方法包括分析表面粗糙度对NiO薄膜残余应力和电学性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
在两种不同FTO镀膜玻璃(皮尔金顿公司的TEC8和TEC15)上通过电子束蒸发沉积了20、30和50纳米厚的镍膜。
3:30和50纳米厚的镍膜。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括用于镍膜沉积的电子束蒸发系统、晶体结构分析用的X射线衍射仪(XRD)、表面形貌观察用的场发射扫描电子显微镜(FESEM)、表面检测用的原子力显微镜(AFM)、透射光谱分析用的紫外-可见分光光度计、硬度测量的纳米压痕仪以及光伏性能测试用的太阳光模拟器。
4:实验流程与操作步骤:
在FTO基底上沉积镍膜后,在空气中550°C退火6小时形成NiO层。采用FTO/NiO/CH3NH3PbI3/PCBM/BCP/Ag结构制备钙钛矿太阳能电池。
5:数据分析方法:
研究采用XRD进行结构分析,SEM和AFM进行形貌分析,UV-vis分析光学性能,纳米压痕仪测量力学性能,太阳光模拟器测试光伏性能。
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