研究目的
研究钙钛矿太阳能电池(PSCs)中PCBM与PCBM/ZnO电子传输双层膜的厚度和形貌对器件性能的影响,并减少由电荷复合及器件退化导致的界面损耗。
研究成果
采用PCBM/ZnO电子传输双层结构可显著提升p-i-n型平面钙钛矿太阳能电池的性能、降低迟滞效应并增强大气稳定性?;谧钣臥CBM/ZnO双层结构的器件实现了15.63%的光电转换效率(最高达16.39%),且迟滞效应可忽略不计,展现出高效稳定钙钛矿太阳能电池的应用潜力。
研究不足
该研究聚焦于PCBM与ZnO层厚度的优化及其对器件性能的影响。潜在的优化方向包括进一步降低界面电阻和漏电流,以及提升钙钛矿太阳能电池在不同环境条件下的稳定性和效率。
1:实验设计与方法选择:
研究采用ITO/NiOx/CH3NH3PbI3/PCBM/ZnO NPs/Ag结构的p-i-n型平面钙钛矿太阳能电池(PSCs),通过调节PCBM和ZnO层的厚度来优化器件性能。
2:样品选择与数据来源:
使用预图案化ITO玻璃基底,在NiOx层上制备钙钛矿层,并通过旋涂法形成PCBM/ZnO双层结构。
3:实验设备与材料清单:
设备包括旋涂机、热蒸发仪、太阳光模拟器、场发射扫描电镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)、荧光分光光度计及瞬态光电压/光电流测试系统;材料包含ITO玻璃、NiOx前驱体、CH3NH3PbI3钙钛矿前驱体、PCBM、ZnO纳米颗粒分散液及银电极。
4:实验流程与操作步骤:
依次进行ITO基底清洗、NiOx与钙钛矿层旋涂、不同转速下PCBM与ZnO层旋涂,以及银电极沉积,器件性能在标准AM 1.5G条件下测试。
5:5G条件下测试。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:测量光电转换效率(PCE)、开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)等性能参数;通过FE-SEM和AFM分析表面形貌与粗糙度;利用光致发光(PL)、瞬态光电压(TPV)和瞬态光电流(TPC)测量研究载流子动力学。
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Spectrofluorophotometer
RF-6000
SHIMADZU
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Used in conjunction with the T4000 for TPV and TPC measurements.
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Hitachi
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10 Ohm sq-1
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NiOx precursor
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