研究目的
研究磁化场在PbI2前驱体溶液旋涂过程中对混合钙钛矿太阳能电池性能的影响。
研究成果
在PbI2前驱体溶液旋涂过程中施加磁场可改变所得PbI2薄膜的表面形貌,从而提升混合钙钛矿太阳能电池的性能。磁场的方向和强度会影响PbI2峰-谷-峰结构的分布,进而改变薄膜的粗糙度和孔隙率,最终影响太阳能电池的开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和光电转换效率(PCE)。
研究不足
该研究聚焦于磁场对PbI2薄膜表面形貌的影响及后续钙钛矿太阳能电池的性能表现。潜在局限性包括所测试磁场强度和方向的特异性,以及研究结果对其他钙钛矿太阳能电池制备方法的普适性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用两步旋涂法制备混合钙钛矿薄膜,在PbI2前驱体溶液旋涂过程中施加磁场,通过原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)评估其影响。
2:样本选择与数据来源:
使用氟掺杂氧化锡(FTO)衬底,在不同磁场条件下通过两步旋涂法制备钙钛矿层。
3:实验设备与材料清单:
包括旋涂仪、用于施加磁场的钕磁铁、用于表征的AFM和SEM,以及用于测量I-V曲线的Keithley 2440源表。
4:实验步骤与操作流程:
在不同磁场下旋涂PbI2层,随后施加碘化甲铵(MAI)和氯化甲铵(MACl)溶液,最后对样品进行表面形貌和太阳能电池性能表征。
5:数据分析方法:
分析AFM参数如平均峰谷距离、粗糙度、承载体积和表面积差,基于开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和功率转换效率(PCE)评估太阳能电池性能。
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获取完整内容-
Keithley 2440 source meter
2440
Keithley
Used to obtain I-V curves of the solar cells.
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Fluorine-doped tin oxide substrates
TEC15
Dyesol
Used as substrates for the fabrication of perovskite solar cells.
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Atomic Force Microscopy
Used to assess the surface morphology of PbI2 films.
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Scanning Electron Microscopy
Used to characterize the surface morphology of PbI2 films.
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Oriel Sol3A solar simulator
Sol3A
Oriel
Used to expose the solar cells to light of 1 sun (1000 W m?2) calibrated to the AM 1.5 global standard spectrum.
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