研究目的
合成一种可溶性、高度支化且交联的含烷基修饰苝和三聚氰胺结构单元的聚合物(T-POP),并将其作为平面钙钛矿太阳能电池中的次级电子传输层,以提高电子传输效率和器件稳定性。
研究成果
T-POP是一种可溶液加工的多孔有机聚合物,成功合成后作为平面钙钛矿太阳能电池的中间层材料,有效提升了电子传输性能和器件稳定性。与未使用T-POP的器件相比,采用该材料的电池功率转换效率提升至13%,这归因于电荷传输与提取能力的增强、疏水性的改善以及薄膜形貌的平滑化。
研究不足
当沉积在亲水性基底(如ITO玻璃)上时,这些薄膜显示出粗糙的表面形貌。该研究缺乏对T-POP包覆后钙钛矿无晶界且表面光滑的机制的详细见解。
1:实验设计与方法选择:
在1-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中以乙酸为缩合试剂于120°C条件下合成T-POP。将T-POP作为平面钙钛矿太阳能电池的中间层材料。
2:样品选择与数据来源:
使用氧化铟锡(ITO)玻璃基底、PEDOT:PSS、MAPbI3钙钛矿层、PC70BM及T-POP材料。
3:实验设备与材料清单:
傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜、太阳能模拟器等。
4:实验步骤与操作流程:
制备含/不含T-POP中间层的钙钛矿太阳能电池,表征薄膜形貌、光学及电学性能。
5:数据分析方法:
分析光伏参数,通过SCLC模型测定电子迁移率,利用光致发光光谱研究电荷复合过程,采用电化学阻抗谱评估电荷传输电阻。
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