研究目的
为开发溶液法制备的p型CoO纳米晶薄膜，用于倒置混合型钙钛矿太阳能电池，重点通过使用无机空穴传输材料来提高太阳能电池的效率和稳定性。
研究成果
该研究成功开发出超细CoO纳米晶体作为倒置钙钛矿太阳能电池的空穴传输层，展现出更高的效率和稳定性。配体交换过程对提升薄膜导电性及与钙钛矿层的兼容性至关重要。结晶态CoO薄膜被视为钙钛矿太阳能电池中有机空穴传输材料的理想替代方案。
研究不足
该研究承认，基于晶体CoO实现的10.1%光电转换效率（PCE）落后于采用经典有机空穴传输层（HTL）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）所报道的数值，这表明CoO薄膜仍有进一步优化的空间以提升短路电流密度（Jsc）和光电转换效率（PCE）。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过油相法合成超细CoO纳米晶体，并采用吡啶配体交换工艺去除长烷基链，随后将其作为钙钛矿太阳能电池的空穴传输层。
2：样本选择与数据来源：
样本包括CoO纳米晶体及以此为传输层制备的钙钛矿太阳能电池。
3：实验设备与材料清单：
设备包含三颈烧瓶、油浴锅、磁力搅拌器、离心机、旋涂仪、加热板，以及XRD、SEM、TEM、紫外-可见分光光度计、UPS、XPS、FTIR光谱仪、接触角分析仪、热分析仪和数字源表等表征工具。
4：实验流程与操作步骤：
详细阐述了CoO纳米晶体合成、配体交换过程、钙钛矿太阳能电池制备及其表征的各环节步骤。
5：数据分析方法：
通过XRD分析晶体结构，SEM/TEM观察形貌，UV-Vis测定光学性能，UPS/XPS研究能级，FTIR检测化学成分，电学测试评估器件性能。
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获取完整内容-
X-ray diffraction (XRD) apparatus
D2
Bruker
Collect XRD pattern of the CoO sample
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Scanning electron microscope (SEM)
SU8010
Hitachi
Measure CoO particle size and surface morphology of the films
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Transmission electron microscope (TEM)
JEM-2100F
JEOL Co.
Measure CoO particle size and surface morphology of the films
-
Ultraviolet–visible (UV–Vis) spectrophotometer
Lambda 950
Perkin-Elmer Co.
Collect transmittance and absorbance spectra of the CoO colloids and films
-
Ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) system
Escalab 250Xi
Thermo Scientific, USA
Characterize UPS and XPS
-
CoO nanocrystals
Act as the hole transport layer in perovskite solar cells
-
Perovskite solar cells
Harvest solar energy
-
Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectrometer analyzer
Nicolet NEXUS 870
Collect FTIR spectral data of the samples
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Drop shape analyzer
AST VCA Optima XE
Collect contact angle data of the samples
-
Thermal analyzer
NETZSCH STA449C
Perform thermal gravity (TG) test of the vacuum dried sample
-
Digital source meter analyzer
Keithley 2400
Test current-voltage (J-V) characteristics curves of the PSCs
-
Impedance analyzer
Zahner, Germany
Perform electrochemical impedance spectroscopy (EIS)
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