研究目的
研究氧化镍薄膜作为在环境气氛中制备的倒置平面钙钛矿太阳能电池(PSCs)的高透明空穴传输层(HTLs)的应用。
研究成果
该研究成功证明了氧化镍薄膜作为倒置平面钙钛矿太阳能电池中高效透明空穴传输层(HTL)的应用,采用岛状NiO薄膜实现了9.71%的功率转换效率(PCE)。该方法为在环境条件下制备钙钛矿太阳能电池提供了一种低成本且可扩展的途径,具有进一步优化以提高效率和稳定性的潜力。
研究不足
该研究在环境大气中进行,可能导致制备过程存在变数。使用单一阳离子CH3NH3PbI3钙钛矿可能限制与其他钙钛矿组分的比较。钙钛矿太阳能电池的稳定性仅测试了144小时,表明需要进行更长期的稳定性研究。
1:实验设计与方法选择:
研究采用优化条件下的热蒸发法合成镍薄膜,随后氧化形成NiO薄膜。通过表征其光学和形貌特性,将其作为钙钛矿太阳能电池的空穴传输层。
2:样品选择与数据来源:
以氟掺杂氧化锡玻璃(FTO)为基底。通过控制镍薄膜蒸发时间(70、100和130秒)研究膜厚及形貌对电池性能的影响。
3:100和130秒)研究膜厚及形貌对电池性能的影响。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:热蒸发仪、马弗炉、紫外-可见分光光度计、场发射扫描电镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、AMBIOS XP-1台阶仪、原子力显微镜(AFM)、光致发光(PL)分析仪及Photo Emission Tech. CT50AAA用于I-V特性测试。
4:实验流程与操作步骤:
在FTO基底上蒸发镍薄膜,经580℃氧化处理并表征。以CH3NH3PbI3钙钛矿为光吸收层,PCBM为电子传输层制备电池,最后沉积金电极。
5:数据分析方法:
采用紫外-可见光谱分析吸收与带隙,FESEM和AFM观察形貌,EDS进行元素分析,PL分析电荷分离,I-V测试评估电池性能。
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