研究目的
研究将银纳米线(AgNWs)掺入聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)作为倒置钙钛矿太阳能电池(PVSCs)的空穴传输层(HTL)对钙钛矿结晶、电荷转移及功率转换效率(PCE)的影响。
研究成果
将银纳米线(AgNWs)掺入PEDOT:PSS作为倒置钙钛矿太阳能电池的空穴传输层(HTL),可使光电转换效率(PCE)显著提升25%。然而,由于横向电荷转移效应,这种掺杂方式可能导致性能被高估。在原始PEDOT:PSS-AgNW层上方额外添加PEDOT:PSS层,可防止碘离子对银纳米线的腐蚀。
研究不足
银纳米线(AgNW)的引入可能导致横向电荷转移从而造成性能高估。过多的银纳米线引入可能在空穴传输层与钙钛矿层之间的界面处产生缺陷。
1:实验设计与方法选择:
本研究将银纳米线(AgNWs)掺入PEDOT:PSS作为倒置钙钛矿太阳能电池(PVSCs)的空穴传输层(HTL),分析了AgNWs掺杂对钙钛矿结晶、电荷转移及器件光电转换效率(PCE)的影响。
2:样品选择与数据来源:
使用ITO镀膜玻璃基底、PEDOT:PSS、AgNWs等材料,通过调控HTL中AgNWs浓度制备器件。
3:实验设备与材料清单:
包含X射线衍射仪、四探针测试仪、场发射扫描电子显微镜、光学显微镜、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪、太阳光模拟器及电化学工作站。
4:实验流程与操作步骤:
依次在ITO玻璃上涂覆PEDOT:PSS和AgNWs形成空穴传输层,沉积钙钛矿活性层,最后蒸镀银电极。
5:数据分析方法:
测量并分析了晶体相结构、方阻值、形貌特征、吸收/发射光谱、电流密度-电压特性曲线及电化学阻抗谱。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Mini?ex II
Rigaku
Characterizing the crystalline phase of AgNWs and MAPbI3
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Field-emission scanning electron microscope
JSM-7401F
JEOL
Examining the morphology of AgNWs, MAPbI3, and the devices
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UV-Vis spectrometer
V770
Jasco
Determining the absorption spectra of the ITO/PEDOT:PSS-AgNW/MAPbI3
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Fluorescence spectrometer
LS-55
Perkin Elmer
Determining the emission spectra of the ITO/PEDOT:PSS-AgNW/MAPbI3
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Four-pin probe meter
Loresta-GP
Mitsubishi Chemical
Measuring the sheet resistances of the PEDOT:PSS incorporated with AgNWs
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Optical microscope
M835
M&T Optics
Determining the length of AgNWs
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Solar simulator
MFS-PV
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Measuring the photocurrent density-voltage characteristics under irradiation of 100 mW·cm–2
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Source meter
Keithley 2400
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Measuring the photocurrent density-voltage characteristics
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Zennium
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