研究目的
利用扩展p共轭聚合物二酮吡咯并吡咯层研究钙钛矿太阳能电池中的超快载流子动力学以实现空穴传输。
研究成果
钙钛矿太阳能电池中的聚合物PBDTP-DTDPP空穴传输层与spiro-OMeTAD具有相似的电荷分离时间,但对二阶复合的减缓作用较弱。这使得PBDTP-DTDPP成为未来太阳能电池应用(尤其是降低陷阱态和提高电荷收集效率方面)的潜力材料。
研究不足
该研究聚焦于钙钛矿太阳能电池中PBDTP-DTDPP与螺-OMeTAD作为空穴传输材料的对比,但未探索其他潜在材料或构型?;肪骋蛩囟云骷阅芎臀榷ㄐ缘挠跋煳幢簧钊胙芯?。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及合成一种新型二酮吡咯基聚合物空穴传输材料(PBDTP-DTDPP)并将其应用于钙钛矿太阳能电池。在优化配置的太阳能电池(FTO/SnO2/钙钛矿/PBDTP-DTDPP/Au)中测试了其性能。采用瞬态吸收光谱研究了载流子动力学。
2:样本选择与数据来源:
样本包括以PBDTP-DTDPP和spiro-OMeTAD作为空穴传输层的钙钛矿太阳能电池。收集了器件性能和载流子动力学相关数据。
3:实验设备与材料清单:
材料包括碘化铯、碘化铅、溴化甲铵、甲脒碘化物、二水合氯化锡、spiro-OMeTAD、双(三氟甲磺酰)亚胺锂、4-叔丁基吡啶、氯苯、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇、FTO玻璃基板。设备包括太阳能模拟器、Keithley 4200、日立S-4800扫描电镜、PowerLab/AD仪器用于循环伏安法测试,以及瞬态吸收光谱测试装置。
4:日立S-4800扫描电镜、PowerLab/AD仪器用于循环伏安法测试,以及瞬态吸收光谱测试装置。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过清洁FTO基板、旋涂SnO2电子传输层、制备并旋涂钙钛矿层,随后旋涂空穴传输层(PBDTP-DTDPP或spiro-OMeTAD),最后热蒸镀金电极来制备器件。在石英基板上沉积的类似层上进行超快测量。
5:数据分析方法:
采用动力学模型分析电荷形成和分离速率,并测定非复合复合的二级复合速率。
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Keithley 4200
4200
Keithley
Used for current density–voltage measurement.
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Hitachi S-4800
S-4800
Hitachi
Used for obtaining SEM images of the film.
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FTO glass substrates
Used as substrates for the perovskite solar cells.
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PowerLab/AD instrument
PowerLab
Used for cyclic voltammetry analysis.
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TAS set-up
Used for transient absorption spectroscopy.
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