研究目的
研究室温下通过紫外处理制备的ZrO2中间层对基于CH3NH3PbI3-xClx的平面钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能的影响,旨在通过减少陷阱态和抑制ITO/SnO2界面的载流子复合来提升光伏性能。
研究成果
在ITO/SnO2界面插入经紫外处理的ZrO2中间层显著提升了平面钙钛矿太阳能电池的性能,实现了19.48%的冠军效率。这一提升归因于陷阱态的减少和载流子复合的抑制。该研究展示了一种在室温下修饰透明导电电极的简便有效方法,为高性能PSC制备提供了可能。
研究不足
该研究未深入探讨改性钙钛矿太阳能电池在运行条件下的长期稳定性。此外,也未涉及紫外处理工艺在大面积钙钛矿太阳能电池制备中的可扩展性问题。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过在室温下采用紫外处理制备ZrO2中间层来修饰ITO/SnO2界面,并系统研究了其对钙钛矿太阳能电池性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
使用基于CH3NH3PbI3-xClx的钙钛矿太阳能电池。ZrO2薄膜采用不同浓度的Zr(AC)4前驱体溶液制备。
3:实验设备与材料清单:
设备包括紫外处理装置、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)和光伏测量设备。材料包括ITO衬底、Zr(AC)4、SnO2和钙钛矿材料。
4:SnO2和钙钛矿材料。
实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过旋涂法在ITO衬底上沉积ZrO2薄膜并进行紫外处理。钙钛矿太阳能电池采用ITO/ZrO2/SnO2/CH3NH3PbI3-xClx/Spiro-OMeTAD/Ag结构制备。
5:数据分析方法:
测量了性能参数(开路电压Voc、短路电流密度Jsc、填充因子FF、光电转换效率PCE)。采用SEM、AFM和XRD进行结构和形貌表征。通过J-V曲线、外量子效率(EQE)测量和稳定性测试分析光伏特性。
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