研究目的
采用共掺杂石墨烯透明导电电极,在高性能柔性p-i-n型钙钛矿光电二极管(PD)/太阳能电池双功能器件(PPSBs)中以二硫化钼(MoS2)作为空穴传输层(HTL),以解决混合有机-无机钙钛矿在光电器件中的不稳定性问题。
研究成果
二硫化钼(MoS2)薄膜可作为钙钛矿基刚性/柔性光电器件中的空穴传输层(HTL),具有高性能、稳定性和柔韧性。PPSBs展现出优异的光电探测和光伏性能,在实际应用中具有显著潜力。
研究不足
该研究聚焦于二硫化钼(MoS2)作为钙钛矿基器件中的空穴传输层(HTL)的应用,但未探索其他可能提供更优性能或稳定性的潜在材料或组合。对于超过30天和100小时光照浸泡之外的各种环境条件下的长期稳定性,也未进行研究。
1:实验设计与方法选择
本研究采用二硫化钼(MoS2)作为钙钛矿光电二极管/太阳能电池双功能器件的空穴传输层。器件分别在刚性玻璃和柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上制备,其中石墨烯和MoS2薄膜通过化学气相沉积(CVD)法制备,钙钛矿层采用旋涂法制备。
2:样本选择与数据来源
石墨烯薄膜通过CVD法生长并转移至玻璃和PET基底表面。MoS2薄膜通过CVD法合成后转移至共掺杂石墨烯表面。钙钛矿溶液由碘化铅(II)和碘化甲铵粉末与溶剂混合配制而成。
3:实验设备与材料清单
原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见-近红外分光光度计、开尔文探针力显微镜、四探针范德堡法测试系统、拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、太阳光模拟器、Keithley 2400源表、450瓦氙灯光源、单色仪、电流前置放大器、动态信号分析仪。
4:实验流程与操作步骤
依次制备石墨烯透明导电电极、MoS2空穴传输层及钙钛矿光电二极管/太阳能电池双功能器件,并对材料与器件的结构、光学及电学特性进行表征。
5:数据分析方法
分析光伏参数、响应度、探测率、噪声等效功率及线性动态范围,对器件性能进行统计分析。
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Source Meter
Keithley 2400
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Carl Zeiss, model LEO SUPRA 55
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Cornerstone 260, Newport
Newport
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