研究目的
在环境条件下制备的混合钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能研究,该电池采用ZnO纳米棒(NRs)作为电子传输层(ETL),并使用未掺杂和掺杂的螺-OMeTAD作为空穴传输层(HTL)。
研究成果
该研究成功展示了在环境条件下以ZnO纳米棒为电子传输层(ETL)、螺-OMeTAD为空穴传输层(HTL)的杂化钙钛矿太阳能电池的制备。掺杂后的螺-OMeTAD空穴传输层性能更优,其功率转换效率(PCE)达10.18%,优于未掺杂的HTL。实验结果与TCAD模拟数据高度吻合,验证了测量数据的可靠性。
研究不足
本研究仅限于在环境条件下制备和表征钙钛矿太阳能电池(PSCs)。钙钛矿太阳能电池的性能在不同环境条件下可能有所差异。研究结果还通过与TCAD仿真数据的对比进行验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用CH3NH3PbI3作为活性层、ZnO纳米棒作为电子传输层(ETL)、螺-OMeTAD作为空穴传输层(HTL)制备钙钛矿太阳能电池(PSCs)。通过溶剂热法生长ZnO纳米棒,并对比分析了未掺杂与掺杂螺-OMeTAD HTL的电池性能。
2:样品选择与数据来源:
使用FTO镀膜玻璃基底制备PSCs,通过原子力显微镜(AFM)、高分辨扫描电镜(HRSEM)、紫外-可见光谱仪及参数分析仪等技术对样品进行表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括原子力显微镜(AFM)、高分辨扫描电镜(HRSEM)、紫外-可见光谱仪、参数分析仪、太阳光模拟器及单色仪;材料包含FTO镀膜玻璃、醋酸锌二水合物、2-甲氧基乙醇(HTMA)、螺-OMeTAD、碘化铅(PbI2)、碘甲胺(CH3NH3I)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI)及叔丁基吡啶(TBP)。
4:2)、碘甲胺(CH3NH3I)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI)及叔丁基吡啶(TBP)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:制备过程包括FTO基底清洗、ZnO量子点沉积、ZnO纳米棒生长、钙钛矿层沉积,最后沉积空穴传输层及钯电极,随后进行样品性能表征。
5:数据分析方法:
通过电流-电压(J-V)特性和外部量子效率(EQE)曲线计算PSCs性能参数,并将实验结果与TCAD模拟数据进行对比。
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