研究目的
研究将CdSe/ZnS量子点作为新型电子传输层,用于制备高效且抗紫外线的钙钛矿太阳能电池。
研究成果
该研究成功证明了CdSe/ZnS量子点作为钙钛矿太阳能电池中高效且耐紫外光的电子传输层(ETL)的应用,实现了18%的功率转换效率(PCE)。与TiO2电子传输层器件相比,量子点(绿色)电子传输层显著提升了紫外光稳定性,在紫外光照射75小时后仍保持了初始PCE的90%。
研究不足
该研究强调了使用溶液法沉积钙钛矿的挑战,因为量子点层在钙钛矿溶剂中具有溶解性,因此需要采用无溶剂的真空技术。通过优化量子点层的厚度,实现了透光率与下转换性能的平衡。
1:实验设计与方法选择
本研究首次提出将具有下转换特性的CdSe/ZnS量子点作为平面钙钛矿太阳能电池(PSCs)的新型电子传输层(ETL)。制备过程采用固态配体交换法沉积薄层CdSe/ZnS量子点作为ETL。
2:样品选择与数据来源
使用发射绿光(520 nm)和红光(640 nm)的CdSe/ZnS量子点作为PSCs的ETL。钙钛矿材料选用带隙为1.55 eV的碘化铅甲脒(MAPbI3)。
3:实验设备与材料清单
氧化铟锡(ITO)镀膜玻璃、二异丙氧基钛双(乙酰丙酮)酯、CdSe/ZnS量子点(Mesolight)、碘化甲铵、碘化铅、Spiro-OMeTAD、Li-TFSI、4-叔丁基吡啶、金。
4:实验步骤与操作流程
对ITO玻璃进行清洗和氧等离子体处理。沉积并退火TiO2致密层。采用固态配体交换技术沉积CdSe/ZnS量子点。通过逐层真空法沉积钙钛矿薄膜。旋涂空穴传输层(HTL),热蒸发蒸镀金电极。
5:数据分析方法
表征手段包括扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)光谱、紫外-可见光谱、时间分辨光致发光(TRPL)和紫外光电子能谱(UPS)。器件性能在AM1.5G标准条件下采用氙灯测试。
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