研究目的
研究晶粒尺寸对太阳能电池用有机-无机卤化物钙钛矿(OIHP)薄膜断裂行为的影响,以提高其机械可靠性。
研究成果
与细晶薄膜相比,粗晶钙钛矿薄膜因其更高的韧性更有利于提升钙钛矿太阳能电池的性能、稳定性和机械可靠性。该研究强调了晶粒尺寸对钙钛矿薄膜断裂行为的关键影响。
研究不足
该研究仅限于MAPbI3薄膜,可能不直接适用于其他有机-无机杂化钙钛矿材料。自然形成的沟槽被假定为晶界,可能导致对晶粒尺寸的轻微高估。
1:实验设计与方法选择:
本研究分别采用"溶剂工程法"和"溶剂退火法"制备细晶粒与粗晶粒MAPbI3薄膜,通过双悬臂梁(DCB)试样表征其力学行为。
2:样品选择与数据来源:
使用涂覆SnO2电子传输层(ETL)的玻璃基底,在其上溶液沉积MAPbI3薄膜。
3:实验设备与材料清单:
扫描电镜(德国蔡司LEO 1530 VP或美国赛默飞世尔Quattro ESEM)、X射线衍射仪(德国布鲁克Discovery D8)及美国DTS公司剥离测试装置。
4:实验流程与操作步骤:
对DCB试样施加拉伸载荷使其剥离,记录载荷-位移曲线,采用柔度法计算断裂韧性。
5:数据分析方法:
根据给定公式计算韧性G_C,通过SEM图像线性截距法测定晶粒尺寸。
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获取完整内容-
SEM
LEO 1530 VP
Zeiss
Observing top surfaces of the as-processed fine-grained and coarse-grained MAPbI3 thin films.
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SEM
Quattro ESEM
ThermoFisher Scientific
Observing top surfaces of the as-processed fine-grained and coarse-grained MAPbI3 thin films.
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X-ray diffraction
Discovery D8
Bruker
Performing on the top surfaces of the as-processed MAPbI3 thin films, and the mating fracture surfaces.
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Delaminator apparatus
DTS
Loading the cracked DCB specimens in tension to 'peel' the specimen apart.
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