研究目的
研究紫外光处理对钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率的影响。
研究成果
在钙钛矿层涂层之前对TiO2层进行紫外光处理可提高PSCs的太阳能转换效率。该处理增强了钙钛矿层的均匀性并清除了表面杂质,使功率转换效率提高了约10%。
研究不足
该研究聚焦于紫外光处理对钙钛矿太阳能电池效率的影响,但未探究经处理电池在运行条件下的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用实验室自制的紫外线处理系统,使用多种紫外光源对二氧化钛层进行预处理,之后再涂覆钙钛矿层。
2:样品选择与数据来源:
在沉积二氧化钛层和钙钛矿层之前,对FTO基底进行清洗和紫外线处理。
3:实验设备与材料清单:
紫外光源(功率8 W;最大波长分别为254、302和365 nm)、FTO基底、二氧化钛浆料、CH3NH3PbI3和Spiro-MeOTAD。
4:302和365 nm)、FTO基底、二氧化钛浆料、CH3NH3PbI3和Spiro-MeOTAD。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:先用紫外光处理二氧化钛层,随后沉积钙钛矿层,并测量太阳能电池的性能。
5:数据分析方法:
通过电流-电压(J-V)测试和外量子效率(EQE)测试分析太阳能电池的性能。
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TiO2 paste
anatase < 25 nm, 99.7%
Sigma-Aldrich
Formation of compact and mesoporous layers
-
FE-SEM
Hitachi S-4500
Hitachi
Observation of structure and morphology
-
XRD
Rigaku corporation SmartLab
Rigaku
Structural analysis
-
UV light sources
8 W power; maximum wavelengths of 254, 302, and 365 nm
laboratory-made
UV treatment of the TiO2 layer
-
FTO substrate
thickness < 2.2 mm, sheet resistance < 8 ohm/sq
Wooyang GMS Company
Substrate for solar cell fabrication
-
CH3NH3PbI3
Sigma-Aldrich
Perovskite layer formation
-
Spiro-MeOTAD
Sigma-Aldrich
Hole transport layer
-
Ag electrode
99.95%
Kojundo Co. Ltd
Metallic electrode
-
Contact angle meter
Measurement of contact angles
-
Solar simulator
K3400
McScience Company
Measurement of conversion efficiencies
-
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