研究目的
研究利用黑磷量子点(BPQDs)作为有效的类晶种位点来调控CsPbI2Br钙钛矿晶体薄层的成核与生长,以增强光伏应用性能。
研究成果
将BPQDs掺入CsPbI2Br薄膜中显著改善了薄膜形貌、相稳定性和光伏性能,实现了15.47%的功率转换效率。该方法为开发高效稳定的无机钙钛矿太阳能电池提供了有前景的途径。
研究不足
该研究聚焦于CsPbI2Br薄膜中BPQDs的特定体系,可能无法直接适用于其他钙钛矿体系。研究未深入探讨其在非环境条件下的可扩展性和长期稳定性。
1:实验设计与方法选择
本研究通过液相剥离法合成BPQDs并将其掺入CsPbI2Br钙钛矿薄膜以调控成核与生长过程。研究方法包括透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)、光致发光(PL)、时间分辨光致发光(TRPL)及光伏性能测试。
2:样品选择与数据来源
样品包含BPQDs掺杂量0.1至3 wt%的CsPbI2Br薄膜。数据来源于TEM、SEM、XRD等实验测试结果。
3:实验设备与材料清单
FEI SIRIS显微镜(TEM/HRTEM)、Kratos AXIS Ultra-DLD(XPS)、岛津XRD-6100衍射仪(XRD)、奥林巴斯FV1000倒置荧光显微镜(CLSM)、PicoHarp 300(TRPL)、吉时利2400数字源表(J-V特性测试)。
4:实验流程与操作步骤
合成BPQDs并掺入CsPbI2Br薄膜,通过不同温度退火处理,采用多种表征技术研究形貌、相变及光伏性能。
5:数据分析方法
数据分析包括采用指数函数拟合TRPL衰减曲线、通过密度泛函理论(DFT)计算粘附能及分析光伏性能参数。
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获取完整内容-
FEI SIRIS microscope
FEI
Transmission electron microscopy (TEM) and high-resolution TEM (HRTEM) analysis
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Kratos AXIS Ultra-DLD
Kratos
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis
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Shimadzu XRD-6100 diffractometer
Shimadzu
X-ray diffraction (XRD) analysis
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Olympus FV1000 inverted fluorescence microscope
Olympus
Confocal laser scanning fluorescence microscopy (CLSM)
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PicoHarp 300
PicoQuant GmbH
Time-resolved photoluminescence (TRPL) decay measurements
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Keithley 2400 digital source meter
Keithley
Photocurrent density-voltage (J-V) characteristics measurement
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