研究目的
通过在FASnI3钙钛矿前驱体溶液中引入液态甲酸(LFA)作为还原溶剂,抑制Sn2+氧化为Sn4+,从而提高无铅锡卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)的效率和可重复性。
研究成果
在FASnI3钙钛矿前驱体溶液中引入LFA作为还原溶剂,有效抑制了Sn2+的氧化,从而获得具有高结晶度、低Sn4+含量、减少背景掺杂和低陷阱密度的钙钛矿薄膜。这使得无铅锡卤化物PSCs的效率超过10%,并提高了可重复性。使用LFA等挥发性还原溶剂的策略可以推广到其他锡基或锡铅混合钙钛矿,以提升太阳能电池性能。
研究不足
该研究聚焦于将LFA作为FASnI3钙钛矿薄膜的还原溶剂。其局限性包括SnI2源材料可能存在差异性,以及为获得最大效率和可重复性,仍需进一步优化LFA溶剂的浓度。
1:实验设计与方法选择:
该研究在FASnI3钙钛矿前驱体溶液中引入液态甲酸(LFA)作为还原溶剂以抑制Sn2+氧化。通过比较LFA与固体还原添加剂对钙钛矿薄膜特性和器件性能的影响来开展研究。
2:样本选择与数据来源:
采用不同LFA溶剂用量制备FASnI3钙钛矿薄膜,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对样品进行表征。
3:实验设备与材料清单:
使用SEM进行形貌分析,XRD评估结晶度,XPS分析Sn的氧化态。光伏性能通过ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/C60/BCP/Ag结构的太阳能电池器件进行测试。
4:实验流程与操作步骤:
通过旋涂含不同LFA用量的前驱体溶液并热退火制备FASnI3钙钛矿薄膜,随后进行薄膜表征及太阳能电池器件的制备与测试。
5:数据分析方法:
分析钙钛矿薄膜的结晶度、Sn4+含量、背景掺杂和陷阱密度,以及器件的光伏性能。
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