研究目的
研究使用甲脒氯化物(FACl)进行整体再结晶对混合阳离子铅混合卤化物钙钛矿太阳能电池的影响,以去除过量PbI2并提升器件性能与稳定性。
研究成果
向三阳离子(FA/MA/Cs)钙钛矿中添加FACl已被证实可使薄膜内体相晶体重新结晶,从而提升光电性能、减少界面复合并增强电荷传输。该方法使平面异质结器件的光电转换效率(PCE)超过20%,标志着钙钛矿器件制备与稳定性方面的重要进展。
研究不足
该研究聚焦于过量PbI2的去除及其对器件性能和稳定性的影响。FACl添加至钙钛矿的确切反应路径尚未完全明晰,需进一步探究以理解所观察到的性能提升背后的机理。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用FACl对钙钛矿薄膜进行整体再结晶处理以去除过量PbI2,通过掠入射X射线衍射分析深度剖析下的晶体结构变化。
2:样本选择与数据来源:
以含微量过量PbI2的混合阳离子铅混合卤化物钙钛矿薄膜作为展示再结晶方法的平台。
3:实验设备与材料清单:
FACl、异丙醇(IPA)、X射线衍射(XRD)、掠入射XRD(GIXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、开尔文探针力显微镜(KPFM)、紫外-可见(UV-vis)光谱、空气光电子能谱(PESA)、光致发光(PL)光谱、阻抗谱(IS)。
4:实验流程与操作步骤:
将FACl溶于IPA后通过动态旋涂沉积并进行短时退火,利用XRD和GIXRD研究结构效应,采用KPFM考察表面形貌与电势均匀性,通过UV-vis、PL和IS测量评估光物理特性。
5:数据分析方法:
通过XRD和GIXRD数据分析晶体结构变化,利用KPFM数据评估表面电势均匀性,分析UV-vis和PL数据获取光电特性,拟合IS数据以理解电荷传输动力学。
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