研究目的
通过低温合成和能带排列调控研究掺铌二氧化钛作为电子传输层对钙钛矿太阳能电池效率的影响。
研究成果
低温SA法成功制备出具有可调带隙能级的高度结晶Nb-TiO2薄膜，实现了钙钛矿太阳能电池中高效的电子传输。通过优化钙钛矿中的铌掺杂水平和Br/I比例，获得了21.3%的高光电转换效率，证明了该方法在开发低温制备钙钛矿太阳能电池方面的潜力。
研究不足
该研究聚焦于低温工艺——与高温方法相比，其可能限制可达成的结晶度和导电性。铌掺杂水平与溴/碘比例的优化过程较为复杂，且可能并非适用于所有钙钛矿成分。
1：实验设计与方法选择：
采用低温蒸汽退火法制备Nb-TiO2薄膜，该工艺涉及对涂覆在FTO基底上的NbCl5/TiCl4混合前驱体薄膜进行处理。
2：样品选择与数据来源：
使用掺氟氧化锡(FTO)导电玻璃基底。
3：实验设备与材料清单：
四氯化钛、五氯化铌、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、碘化铅、溴化铅、碘化甲脒、溴化甲脒、甲脒氢碘酸盐、碘化铯、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂盐、4-叔丁基吡啶、氯苯以及2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-OMeTAD)。
4：实验步骤与操作流程：
将前驱体溶液旋涂于基底，经SA处理后，用于制备具有钙钛矿吸光层和空穴传输层的太阳能电池。
5：数据分析方法：
采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、掠入射X射线衍射(GI-XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)及模拟太阳光下的J-V曲线测量对样品进行表征。
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