研究目的
采用氧化钒(VOx)作为界面修饰层(IML),置于氧化铟锡(ITO)阳极与聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)空穴传输层(HTL)之间,以提升钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能。
研究成果
在ITO阳极电极和PEDOT:PSS空穴传输层之间插入VOx IML,通过增强能级匹配、充当电子阻挡层以及提高钙钛矿吸收层的粘附能力,显著提升了PSCs的性能。PSCs的PCE从9.43%提高到13.69%。
研究不足
该研究聚焦于利用VOx IML提升钙钛矿太阳能电池的性能,但未探究其工作条件下的长期稳定性,也未研究大面积太阳能电池制备工艺的可扩展性。
1:实验设计与方法选择:
采用射频磁控溅射系统沉积VOx薄膜作为界面修饰层(IML),以改善ITO阳极与PEDOT:PSS空穴传输层(HTL)之间的界面。
2:样品选择与数据来源:
在图案化ITO玻璃上沉积了20纳米厚的VOx薄膜。
3:实验设备与材料清单:
射频磁控溅射系统、旋涂系统、热蒸发器、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外光电子能谱仪(UPS)、接触角测量仪、J-V曲线测试仪、AM 1.5G太阳光模拟器、锁相放大器。
4:5G太阳光模拟器、锁相放大器。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:依次沉积VOx薄膜、旋涂PEDOT:PSS空穴传输层(HTL)、CH3NH3PbI3钙钛矿吸光层、C70电子传输层(ETL)、浴铜灵(BCP)空穴阻挡层以及Ag阴极。
5:数据分析方法:
分别采用XPS和UPS分析VOx薄膜的化学结合能与功函数,测量接触角评估表面能,并测试J-V特性与外量子效率(EQE)。
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获取完整内容-
RF magnetron sputtering system
Deposition of VOx film as an interface modification layer
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Spin-coating system
Formation of PEDOT:PSS HTL and CH3NH3PbI3 perovskite absorption layer
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Thermal evaporator
Deposition of C70 electron transport layer, BCP hole-blocking layer, and Ag cathode electrode
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X-ray photoelectron spectroscopy
Analysis of chemical binding energy of VOx films
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Ultraviolet photoelectron spectroscopy
Measurement of work function and valence band maximum of VOx films
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Contact angle meter
Measurement of contact angle to evaluate surface energy
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J-V curve tracer
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AM 1.5G solar simulator
Simulation of solar light for J-V characteristics measurement
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Lock-in amplifier
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