研究目的
为钙钛矿太阳能电池(PSCs)设计一种类三明治结构的SnO2-碳量子点-SnO2(S–C–S)电子传输层(ETL),以提高功率转换效率(PCE)并消除迟滞效应。
研究成果
三明治结构的SnO2-CQDs-SnO2(S–C–S)电子传输层显著提升了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率,并在很大程度上消除了迟滞效应。该研究为设计新型太阳能电池电子传输材料提供了新思路,为钙钛矿太阳能电池实现更高光电转换效率奠定了基础。
研究不足
该研究聚焦于钙钛矿太阳能电池中S–C–S电子传输层的设计与表征。其局限性包括需进一步优化量子点层厚度,以及探索其他电子传输层材料以实现更高的光电转换效率。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一种三明治结构SnO?-CQDs-SnO?(S-C-S)电子传输层(ETL)用于钙钛矿太阳能电池(PSCs),以提高光电转换效率(PCE)并减少迟滞效应。方法包括CQDs的合成、S-C-S ETL的制备以及PSCs的表征。
2:样本选择与数据来源:
样本包括FTO玻璃基底、SnO?溶液、CQDs水溶液和MAPbI?钙钛矿薄膜。数据来源包括扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱(PL)、时间分辨光致发光光谱(TRPL)以及电流-电压(J-V)测试。
3:实验设备与材料清单:
FTO玻璃基底、SnO?溶液、CQDs水溶液、MAPbI?钙钛矿薄膜、SEM、TEM、XPS、AFM、XRD、紫外-可见分光光度计、PL光谱仪、TRPL光谱仪及J-V测试系统。
4:实验步骤与操作流程:
FTO玻璃基底经清洗和紫外臭氧处理后,旋涂SnO?溶液并退火,随后在其上旋涂CQDs水溶液,再沉积另一层SnO?形成S-C-S ETL,最终用于PSCs制备。
5:数据分析方法:
通过SEM、TEM、XPS、AFM、XRD、紫外-可见吸收光谱、PL光谱、TRPL光谱及J-V测试等表征技术分析数据,评估PSCs性能。
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获取完整内容-
FTO glass substrates
Used as the substrate for the perovskite solar cells.
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SnO2 solutions
Used to form the electron transporting layer.
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CQDs aqueous solution
Used as the interfacial layer between SnO2 layers to enhance optical transmission and carrier transport.
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MAPbI3 perovskite films
Used as the absorber layer in the perovskite solar cells.
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