研究目的
研究利用二维过渡金属碳化物（MXene Ti3C2Tx）调控钙钛矿吸光层与TiO2电子传输层功函数，并设计钙钛矿/ETL界面以提升钙钛矿太阳能电池效率。
研究成果
将Ti3C2Tx MXene引入钙钛矿和TiO2层中，可有效调控材料功函数并设计钙钛矿/电子传输层界面，从而显著提升钙钛矿太阳能电池的功率转换效率。该研究表明MXenes通过界面工程和功函数调制增强光电器件性能的潜力。
研究不足
该研究主要关注MXene对钙钛矿太阳能电池功函数调控及界面工程的影响。MXene合成的可扩展性及其在太阳能电池应用中的长期稳定性尚未深入探究。此外，MXene对其他类型钙钛矿组分及器件结构的影响仍有待研究。
1：实验设计与方法选择：
本研究涉及Ti3C2Tx MXene的合成及其掺入钙钛矿和TiO2层中，以研究其对功函数调控和界面工程的影响。采用紫外光电子能谱（UPS）和密度泛函理论（DFT）计算分析电子特性和能带排列。
2：样本选择与数据来源：
制备并表征了含MXene改性与不含MXene的钙钛矿太阳能电池。样本包括参考器件及含MXene掺杂层或MXene中间层的器件。
3：实验设备与材料清单：
使用透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外光电子能谱（UPS）、太阳模拟器、单色仪和源表进行表征。材料包括Ti3AlC2 MAX相、LiF、HCl、甲脒碘（FAI）、甲基溴铵（MABr）、碘化铅（PbI2）、溴化铅（PbBr2）、碘化铯（CsI）和Spiro-MeOTAD。
4：2）、溴化铅（PbBr2）、碘化铯（CsI）和Spiro-MeOTAD。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：从Ti3AlC2 MAX相合成MXene并进行表征，随后掺入钙钛矿和TiO2层。制备不同构型的钙钛矿太阳能电池，通过电流-电压（I-V）特性、入射光子-电流转换效率（IPCE）光谱及瞬态光电流和光电压测量评估其性能。
5：数据分析方法：
采用DFT计算分析电子特性，并通过器件模拟理解MXene对太阳能电池性能的影响。
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获取完整内容-
Transmission electron microscope
JEOL JEM-2100
JEOL
Characterization of the structure of Ti3C2Tx MXene
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Source meter
Keithley, model no. 2612
Keithley
IPCE spectra acquisition
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X-ray photoelectron spectroscopy
Axis Supra
Kratos Analytical
Chemical composition characterization of the MXene surface
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Ultraviolet photoelectron spectroscopy
Work function measurement of MXene flakes
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Solar simulator
ABET Sun 2000
Current-voltage (I-V) characteristics measurement under AM1.5 and 100 mW cm?2 illumination conditions
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Monochromator
Newport, model no. 74000
Newport
Incident photon to current conversion efficiency (IPCE) spectra acquisition
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