研究目的
研究高湿度条件下低温固化SnO2薄膜用于钙钛矿太阳能电池的材料特性。
研究成果
低温溶液法制备的SnO?是钙钛矿太阳能电池中高效的电子传输层，适用于高湿度条件下的制备。研究发现，SnO?胶体溶液与去离子水的最佳稀释比例为1:4（体积比），可实现8.51%的光电转换效率。
研究不足
该研究是在特定湿度条件（55-65%相对湿度）下进行的，这可能无法代表所有环境条件。钙钛矿太阳能电池在不同环境条件下的性能可能会有所差异。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用旋涂技术在低温（180°C）下制备SnO?薄膜，用作钙钛矿太阳能电池的电子传输层。
2：样品选择与数据来源：
使用FTO玻璃基底，经清洗和紫外等离子体处理。将SnO?胶体溶液以不同浓度稀释于去离子水中用于成膜。
3：实验设备与材料清单：
材料包括SnO?胶体溶液、PbI?、DMF、DMSO、CH?I?、螺-OMeTAD及金电极；设备包括旋涂仪、XRD、XPS、TEM、FESEM、紫外-可见分光光度计及太阳光模拟器。
4：实验步骤与操作流程：
依次进行基底清洗、SnO?薄膜沉积、钙钛矿层沉积、空穴传输层沉积及金电极溅射。
5：数据分析方法：
采用XRD、XPS、TEM、FESEM和紫外-可见光谱进行材料表征，通过J-V曲线评估光伏性能。
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Gold palette
99.99%
Kurt J. Lesker
Used as a metal electrode in the solar cells
-
SnO2 colloidal solution
15% in H2O
Alfa Aesar
Used as an electron transport layer in perovskite solar cells
-
Lead (II) iodide
PbI2, 99.99%
Alfa Aesar
Used in the preparation of perovskite layer
-
N,N-Dimethylformamide
DMF, 99.8%
Alfa Aesar
Solvent used in the preparation of perovskite solution
-
Chlorobenzene
99.99%
Alfa Aesar
Used as an antisolvent in the perovskite film deposition process
-
Di-iodomethane
CH2I2, 99%
Alfa Aesar
Used in the preparation of perovskite solution
-
Spiro-MeOTAD
2,2’,7,7’-Tetrakis[N,N-di(4-methoxyphenyl)amino]-9,9’-spirobifluorene
Merck
Used as a hole transport layer in perovskite solar cells
-
FTO glass
Sheet resistance of 18 ?/square
Hartford glass
Used as a substrate for the solar cells
-
Cobalt dopant FK209
Greatcell solar
Used in the preparation of spiro-MeOTAD solution
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