研究目的
表征并模拟钙钛矿太阳能电池（PSC）中一种著名的空穴传输材料（HTM）——导电聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS），以探究其光伏特性。
研究成果
研究表明，PEDOT:PSS是钙钛矿太阳能电池中一种可行的空穴传输材料，具有良好的光伏性能。模拟显示，基于PEDOT:PSS的钙钛矿太阳能电池效率为11.89%，略低于基于Spiro-OMeTAD的电池（12.13%）。该研究凸显了PEDOT:PSS在低成本高效太阳能电池应用中的潜力。
研究不足
该研究聚焦于PEDOT:PSS作为钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的特性表征与模拟。实验条件和材料特性可能限制研究结果对其他空穴传输材料或太阳能电池结构的普适性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用常规涂覆技术在N型掺杂硅片上制备PEDOT:PSS薄膜，通过场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-vis)和拉曼光谱对薄膜的结构和光学特性进行表征。
2：样品选择与数据来源：
以具有特定性能的硅片作为基材，使用PEDOT:PSS溶液和蒸馏水进行薄膜制备。
3：实验设备与材料清单：
设备包括傅里叶变换红外光谱仪(Perkin Elmer)、紫外-可见光谱仪(LAMBDA 750 Perkin Elmer)、拉曼光谱仪(Invia, Renishaw)、Zeta电位仪(Malvern)、X射线衍射仪(Panalytical X Pert Pro)和场发射扫描电镜(Nova Nano FE-SEM 450)。材料包含PEDOT:PSS溶液和硅片。
4：实验流程与操作步骤：
硅片沉积前进行刻蚀处理，将PEDOT:PSS溶液沉积于硅片表面，干燥后进行表征。
5：数据分析方法：
通过光谱技术数据解析PEDOT:PSS薄膜的结构和光学特性。
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FTIR Spectroscopy
Perkin Elmer
Perkin Elmer
Used for molecular structure analysis by exploring the presence of functional groups in the sample.
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UV-vis Spectroscopy
LAMBDA 750
Perkin Elmer
Used for analyzing the absorption profile of light for the PEDOT: PSS solution.
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Zeta potential
Malvern
Malvern
Used to represent the electric potential at the boundary of the double layer and to interpret the pH value of aqueous media and degree of stability.
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X-ray Diffractometer
Panalytical X Pert Pro
Panalytical
Used to investigate the crystallinity of the deposited structure.
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Raman Spectroscopy
Invia
Renishaw
Used to observe rotational, vibrational and another low-frequency mode of the system and to provide the structural fingerprint by which molecules can be identified.
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Field Emission Scanning Electron Microscope
Nova Nano FE-SEM 450
Nova
Used to reveal the PEDOT: PSS nanostructure morphology and surface morphology.
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