研究目的
研究聚偏氟乙烯(PVDF)在环境条件下对界面工程化带隙调控P3TAA-co-P3HT钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响。
研究成果
研究表明,在MAPbI3钙钛矿太阳能电池中添加PVDF能显著提升其在环境条件下的光伏性能和使用寿命。H5样品(PVDF浓度为2.5 mg/ml)展现出12%的最高光电转换效率(PCE),这归因于其最佳的晶粒尺寸、结晶度及电荷传输特性。
研究不足
该研究仅限于湿度水平为75-85%、温度为30°C的环境条件。未探究太阳能电池在不同环境条件下的性能表现。
1:实验设计与方法选择:
本研究制备了不同PVDF浓度的PVDF-钙钛矿混合太阳能电池。研究方法包括使用SEM进行形貌分析、UV-Vis进行吸收光谱分析、XRD进行结晶度分析以及阻抗谱分析电荷转移情况。
2:样本选择与数据来源:
制备了PVDF浓度为0.0、0.25、0.5、1.0、2.5和5.0 mg/ml的样品,分别标记为H1至H6。
3:5和0 mg/ml的样品,分别标记为H1至H6。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:SEM(ZEISS EVO-MA 10)、X射线衍射仪(Bruker AXS,型号D8 Advance)、紫外-可见分光光度计(型号Cary 8454,Agilent)、Fluoromax-3仪器(Horiva Jovin Yvon)、Keithley 2401源表、太阳光模拟器(Oriel Instruments)、Newport单色仪(型号CS130-USB-3-MC)、Solartron SI1260阻抗分析仪。
4:0)、X射线衍射仪(Bruker AXS,型号D8 Advance)、紫外-可见分光光度计(型号Cary 8454,Agilent)、Fluoromax-3仪器(Horiva Jovin Yvon)、Keithley 2401源表、太阳光模拟器(Oriel Instruments)、Newport单色仪(型号CS130-USB-3-MC)、Solartron SI1260阻抗分析仪。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:制备过程包括在FTO上旋涂TiO2、沉积PVDF-钙钛矿混合层、涂覆P3TAA-co-P3HT作为空穴传输层以及沉积Ag电极。表征在环境条件下进行。
5:沉积PVDF-钙钛矿混合层、涂覆P3TAA-co-P3HT作为空穴传输层以及沉积Ag电极。表征在环境条件下进行。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:数据分析包括从SEM图像测量晶粒尺寸、从XRD分析结晶度、从UV-Vis分析吸收情况以及从阻抗谱分析电荷转移情况。
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X-ray diffractometer
Bruker AXS, model D8 Advance
Bruker
Structure investigation of PVDF-perovskite hybrids
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UV-Vis spectrophotometer
Cary 8454
Agilent
Absorption spectra analysis
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Keithley 2401 source meter
2401
Keithley
J–V characteristics curves recording
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SEM
ZEISS EVO-MA 10
ZEISS
Morphology investigation of hybrid PSCs
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Fluoromax-3 instrument
Fluoromax-3
Horiva Jovin Yvon
Fluorescence spectra analysis
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Solar simulator
Oriel Instruments
Oriel
Cell irradiation
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Newport monochromator
CS130-USB-3-MC
Newport
IPCE measurement
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Solartron SI1260 Impedance analyzer
SI1260
Solartron
Electrochemical Impedance Spectra recording
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