研究目的
开发一系列卟啉衍生物作为钙钛矿太阳能电池(PSCs)的界面材料,通过促进载流子传输和减少界面电荷复合来提升光伏性能。
研究成果
在倒置PSCs中,PEDOT:PSS与钙钛矿层之间引入卟啉中间层通过促进载流子传输和减少电荷复合有效提升了光伏性能。采用CuTPPS4修饰的器件实现了14.61%的最高光电转换效率。
研究不足
与相关已发表论文相比,该设备的性能并不是很高,可能是由于界面卟啉的取向和卟啉层的厚度所致。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及卟啉衍生物的合成及其作为PSCs界面层的应用。通过J-V曲线、IPCE测量和其他表征技术评估光伏性能。
2:样品选择与数据来源:
卟啉衍生物通过紫外-可见吸收光谱、循环伏安曲线、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)测量进行合成与表征。
3:实验设备与材料清单:
仪器包括用于核磁共振(NMR)的布鲁克Avance 400、用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)的布鲁克autoflex、用于紫外-可见光谱的岛津UV-1750、用于循环伏安的CHI-621B、用于原子力显微镜的Park XE-70、用于扫描电子显微镜的JSM-7800F、用于X射线衍射的Smartlab 3KW、用于稳态光致发光的日立F-4600以及用于瞬态光致发光的HORIBA-FM-2015。
4:用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)的布鲁克autoflex、用于紫外-可见光谱的岛津UV-用于循环伏安的CHI-621B、用于原子力显微镜的Park XE-用于扫描电子显微镜的JSM-7800F、用于X射线衍射的Smartlab 3KW、用于稳态光致发光的日立F-4600以及用于瞬态光致发光的HORIBA-FM-2015。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:在ITO基底上旋涂PEDOT:PSS,随后沉积卟啉界面层。接着沉积钙钛矿层,器件最终由PC61BM、C60、BCP和Al层完成。
5:BCP和Al层完成。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:从J-V曲线提取光伏参数,并基于光电转换效率(PCE)、开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)分析器件性能。
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