研究目的
研究非晶态锡铟氧化物(TIO)薄膜作为钙钛矿太阳能电池(PSCs)新型电子传输层(ETL)的应用,以提高效率并降低生产成本。
研究成果
在室温下成功制备了锡含量>50 at%的非晶态TIO薄膜,并证明其可作为钙钛矿太阳能电池的有效电子传输层。经TiCl4处理后,77 at%-Sn TIO电子传输层实现了最佳光伏性能,显示出降低生产成本和时间的显著潜力。该研究强调了电阻率对确定钙钛矿太阳能电池分流电阻和串联电阻的重要性。
研究不足
该研究受限于室温处理条件,这可能影响薄膜的结晶度和电学性能。研究发现钙钛矿太阳能电池(PSC)性能的最佳锡含量为77原子百分比,但若要实现更高效率可能还需进一步优化。
1:实验设计与方法选择:
研究采用室温共溅射法,在ITO基底上生长TIO薄膜。通过调节靶材-基底距离和溅射枪功率控制组分比例。
2:样品选择与数据来源:
制备了不同锡含量(52、77、83、92和100原子%)的TIO薄膜,分别用于玻璃、蓝宝石和ITO基底的多维度分析。
3:92和100原子%)的TIO薄膜,分别用于玻璃、蓝宝石和ITO基底的多维度分析。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括射频磁控溅射系统、紫外-可见-近红外光谱仪、X射线衍射仪、紫外光电子能谱仪及霍尔测量系统。材料包含In2O3和SnO2靶材、ITO基底及钙钛矿层制备用各类化学试剂。
4:实验流程与操作步骤:
依次进行基底清洗、TIO薄膜沉积、钙钛矿层涂覆、空穴传输层制备及金电极沉积,部分样品额外进行TiCl4处理。
5:数据分析方法:
通过Tauc图确定光学带隙能量,霍尔效应测量电学性能,太阳光模拟器配合源表仪评估光伏特性。
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