研究目的
通过引入NH4+和SCN-二元离子作为添加剂来控制晶体生长，从而降低缺陷陷阱，提高钙钛矿太阳能电池（PSC）的性能和稳定性。
研究成果
将NH4+和SCN-二元离子作为添加剂引入，显著提升了空气环境中制备的钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性。最佳浓度（15 mol%）的NH4SCN添加剂使光电转换效率（PCE）提升20%，并在空气环境中存放400小时后仍保持初始效率的约90%。该研究揭示了缺陷特性与载流子复合动力学机制，为提升钙钛矿太阳能电池的商业化前景提供了简易途径。
研究不足
该研究在环境空气条件下进行，相对湿度范围为30%至50%，这可能影响器件的重现性和稳定性。研究发现NH4SCN添加剂的最优浓度为15 mol%，超过该浓度后器件性能会下降。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用一步溶液法制备钙钛矿薄膜，以NH4+和SCN-二元离子作为添加剂调控晶体生长并降低缺陷密度。
2：样本选择与数据来源：
通过调配不同浓度NH4SCN添加剂的钙钛矿前驱体溶液进行实验。
3：实验仪器与材料清单：
包括用于成膜的旋涂仪、J-V测试用的太阳光模拟器，以及SEM、XRD、紫外-可见光谱仪和XPS等表征设备。
4：实验流程与操作步骤：
将钙钛矿薄膜旋涂于c-TiO2层上，经退火处理后依次沉积空穴传输层和银电极。
5：数据分析方法：
从J-V曲线提取性能参数，并通过SCLC测量计算缺陷密度。
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FTO substrate
Used as the substrate for the perovskite solar cells.
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c-TiO2 layer
Serves as the electron transport layer in the perovskite solar cells.
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spiro-OMeTAD
Used as the hole transport material in the perovskite solar cells.
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Ag
Deposited as the electrode material on the hole transport layer.
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NH4SCN
Aldrich
Used as an additive in the perovskite precursor to control crystal growth and reduce defect density.
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CH3NH3I
One of the precursors for the perovskite material.
-
PbI2
Xi’an Polymer
One of the precursors for the perovskite material.
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DMF
Aldrich
Used as a solvent in the preparation of the perovskite precursor solution.
-
DMSO
Used as a solvent in the preparation of the perovskite precursor solution.
-
ethyl acetate
Used during the spin-coating process for the perovskite film.
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Li-TFSI
Used as an additive in the spiro-OMeTAD solution.
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4-tert-butylpyridine
Used as an additive in the spiro-OMeTAD solution.
-
chlorobenzene
Used as a solvent for the spiro-OMeTAD solution.
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acetonitrile
Used as a solvent for the Li-TFSI solution.
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