研究目的
开发一种预退火工艺以获得高质量的CsPbI2Br薄膜,并提升无掺杂P3HT基钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性。
研究成果
预退火策略和引入TFB缓冲层显著提升了无掺杂P3HT基CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的薄膜质量、器件性能及稳定性,实现了15.50%的创纪录光电转换效率。
研究不足
CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池的效率仍低于混合有机-无机钙钛矿太阳能电池,甚至低于CsPbI3器件。
1:实验设计与方法选择:
开发了预退火工艺来调控CsPbI2Br薄膜的成核与结晶过程,针对无掺杂P3HT基器件优化了预退火温度和时间参数。
2:样品选择与数据来源:
将1.2摩尔每升的CsPbI2Br前驱体溶解于二甲基亚砜(DMSO)溶剂中制备而成。
3:2摩尔每升的CsPbI2Br前驱体溶解于二甲基亚砜(DMSO)溶剂中制备而成。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见光谱仪、稳态及瞬态光致发光(PL)测试系统、奈奎斯特图谱、莫特-肖特基曲线。
4:实验流程与操作步骤:
将旋涂后的CsPbI2Br薄膜先进行低温预退火处理,随后在160°C下常规退火10分钟形成最终薄膜。
5:数据分析方法:
通过XRD图谱、SEM图像、AFM图像、紫外-可见光谱、PL测试数据、奈奎斯特图谱及莫特-肖特基曲线来评估薄膜质量和器件性能。
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CsPbI2Br
Used as the all-inorganic material for perovskite solar cells due to its stable lattice structure and moisture resistance.
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poly(3-hexylthiophene) (P3HT)
Used as a dopant-free hole transporting layer in perovskite solar cells.
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spiro-OMeTAD
Used as a hole transporting material with additives in perovskite solar cells.
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poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4′-(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine)] (TFB)
Used as a buffer layer to improve the energy-level mismatch between CsPbI2Br and P3HT.
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