研究目的
研究两步退火对氧化镍(NiOx)薄膜的影响,以增强高性能环境稳定型p-i-n结构钙钛矿太阳能电池中NiOx与钙钛矿的界面性能。
研究成果
两步退火工艺显著提升了NiOx薄膜的导电性和功函数,从而增强了钙钛矿太阳能电池的性能。最佳器件实现了19.04%的功率转换效率(PCE),并具有优异的空气稳定性,在环境条件下存放672小时后仍保持初始性能的97%。
研究不足
该研究聚焦于通过两步退火法优化NiOx薄膜,但未探究该工艺在工业应用中的可扩展性。对于超过672小时的长期稳定性也未进行研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过两步退火工艺制备NiOx薄膜并应用于钙钛矿太阳能电池(PSCs)。方法包括旋涂前驱体溶液及在不同条件下进行热退火处理。
2:样本选择与数据来源:
以ITO镀膜玻璃为NiOx薄膜沉积基底,采用X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)、电导率测量、透射电子显微镜(TEM)和紫外光电子能谱(UPS)对样品进行表征。
3:实验设备与材料清单:
仪器包含用于薄膜沉积的旋涂仪、热退火炉、XPS、UV-Vis光谱仪、PL光谱仪、电导率测量的四探针检测器、TEM及UPS。
4:实验流程与操作步骤:
在ITO基底上沉积NiOx薄膜,经两步退火条件处理后进行表征。随后在NiOx薄膜上旋涂钙钛矿层,通过添加其他功能层和电极完成器件制备。
5:数据分析方法:
通过数据分析确定NiOx的结构与化学成分变化、薄膜的光电特性以及PSCs的性能表现。
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获取完整内容-
nickel(II) acetylacetonate
Precursor for NiOx film preparation
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ITO-coated glass substrates
Base substrate for NiOx film deposition
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PC61BM
Electron transporting layer in PSCs
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BCP
Hole blocking layer in PSCs
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Ag
Electrode material in PSCs
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