研究目的
为了制造最先进的混合太阳能电池,基于在空气中通过超声喷雾热解(USP)沉积的致密Sb2S3薄膜,通过优化Sb2S3层的厚度,并考虑电池面积、存储时间和光照强度对光伏性能的影响,以研究其在半透明太阳能窗户应用中的潜力。
研究成果
采用超声喷雾热解法成功制备出半透明无氧化物的晶体Sb2S3薄膜,实现了5.5%的光电转换效率(PCE)和26%的平均可见光透射率(AVT)。该研究表明,这种制备工艺具备放大生产的可行性,且Sb2S3太阳能电池在不同光照强度下具有更优的稳定性和性能表现,在太阳能窗户应用领域展现出潜力。
研究不足
该研究揭示了半透明太阳能电池在高功率转换效率(PCE)与高平均可见透明度(AVT)之间的权衡关系。电池的耐久性取决于有机空穴传输材料(P3HT)的稳定性,这表明需要封装以防止水分和氧气的降解。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用两步法制备Sb2S3薄膜,先通过超声喷雾热解法(USP)沉积,再进行热退火处理。
2:样品选择与数据来源:
使用覆盖ITO的钠钙玻璃基底,在沉积Sb2S3前经过清洗并制备致密TiO2层。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于I-V测试的太阳光模拟器、观察形貌的扫描电镜(SEM)、分析结构的X射线衍射仪(XRD)与拉曼光谱仪,以及测量光学性质的紫外-可见-近红外分光光度计。材料包含SbCl3、硫脲(SC(NH2)2)、甲醇、P3HT以及作为对电极的金(Au)。
4:硫脲(SC(NH2)2)、甲醇、P3HT以及作为对电极的金(Au)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过USP沉积Sb2S3层并进行退火处理,随后与空穴传输材料P3HT及金对电极集成制备太阳能电池。
5:数据分析方法:
从I-V曲线计算光电转换参数,并测量外量子效率(EQE)光谱以分析电池性能。
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