研究目的
通过引入氟化钆(GdF3)作为氧化还原穿梭剂和生长助剂,并利用氨基丁醇蒸汽促进钙钛矿层形成过程中的奥斯特瓦尔德熟化,以抑制内部缺陷和外部湿度敏感性,从而提高钙钛矿太阳能电池的长期稳定性和性能。
研究成果
引入GdF3作为生长助剂和氧化还原穿梭剂,并结合氨基丁醇蒸汽促进奥斯特瓦尔德熟化,通过减少晶界和缺陷显著提升了钙钛矿薄膜的质量。这使得钙钛矿太阳能电池的光伏性能和稳定性得到增强,实现了21.21%的功率转换效率且迟滞效应可忽略不计。
研究不足
该研究聚焦于通过材料和工艺优化提升钙钛矿太阳能电池的性能,但未深入探讨所提方法在工业化生产中的可扩展性,也未充分研究其在极端环境条件下的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究将GdF3作为氧化还原穿梭剂和生长助剂引入钙钛矿前驱体溶液,并在钙钛矿生长过程中采用氨基丁醇蒸汽进行奥斯特瓦尔德熟化处理。
2:样品选择与数据来源:
制备了经GdF3和氨基丁醇处理与未经处理的钙钛矿薄膜进行对比。
3:实验设备与材料清单:
包括用于薄膜制备的旋涂法、用于形貌观察的SEM、用于结构分析的XRD、用于表面粗糙度检测的AFM、用于化学状态分析的XPS以及用于光伏性能测试的J-V测量。
4:实验步骤与操作流程:
将混合前驱体溶液旋涂于TiO2层上,随后在氨基丁醇蒸汽中进行退火处理,最后对薄膜进行形貌、结构和性能表征。
5:数据分析方法:
通过J-V曲线、IPCE光谱以及连续光照下的稳定性测试评估光伏器件的性能。
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获取完整内容-
GdF3
Redox shuttle and growth-assist in the perovskite precursor
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aminobutanol
Used for Ostwald ripening in the formation of the perovskite layer
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TiO2
Layer in the perovskite solar cell structure
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spiro-OMeTAD
Hole transport material in the perovskite solar cell structure
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Au
Electrode material in the perovskite solar cell structure
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