研究目的
研究通过无喷嘴静电纺丝及后续低温热处理制备结晶石墨纳米纤维,以应用于钙钛矿太阳能电池并提升器件性能。
研究成果
该研究成功展示了一种简单且低温的制备方法来制造高质量石墨纳米纤维,这些纤维被有效应用于钙钛矿太阳能电池中作为支架,以改善电子转移性能和器件性能,实现了高达18.23%的功率转换效率。
研究不足
该研究聚焦于石墨纳米纤维在钙钛矿太阳能电池中的制备与应用,其局限性包括电纺丝和热处理需要专业设备,以及石墨化过程存在进一步优化的空间。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用无喷嘴静电纺丝及后续低温热处理(500°C)制备结晶石墨纳米纤维。
2:样品选择与数据来源:
将石墨粉溶解于DMF并通过超声细胞破碎分散获得石墨纳米片,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚丙烯腈(PAN)作为载体溶解于DMF。
3:实验设备与材料清单:
静电纺丝装置、高压正电源、铝箔收集器、氩气气氛炉、紫外臭氧处理系统、旋涂仪、太阳光模拟器。
4:实验步骤与操作流程:
在高压正电压下进行纺丝,纳米纤维间距覆盖收集器。所得纳米纤维经空气稳定化后,在氩气气氛下碳化。
5:数据分析方法:
形貌通过原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察;晶体结构通过拉曼光谱和X射线衍射(XRD)分析;光伏特性采用Keithley 2400数字源表在AM1.5G光照下表征。
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