研究目的
研究碘甲铵（MAI）加载时间对CH3NH3PbI3（MAPbI3）钙钛矿薄膜形貌和晶体结构的影响，以提高钙钛矿太阳能电池的功率转换效率（PCE）。
研究成果
最佳MAI加载时间确定为40秒，由此制得的钙钛矿太阳能电池光电转换效率达12.04%。研究表明，控制MAI加载时间对优化钙钛矿层的形貌和晶体结构至关重要，从而能提升太阳能电池的效率。残留PbI2的存在及钙钛矿层的形貌会显著影响光伏性能。
研究不足
该研究在环境条件下进行，相对湿度为32±2%，这可能影响钙钛矿太阳能电池的可重复性和稳定性。研究聚焦于小规模实验室制备，未涉及大面积扩展问题。
1：实验设计与方法选择
本研究采用两步旋涂法制备了结构为玻璃/FTO/致密TiO2/介孔TiO2/CH3NH3PbI3(MAPbI3)/P3HT/Au的介孔钙钛矿太阳能电池。通过改变PbI2薄膜上MAI的负载次数(0秒、20秒、30秒、40秒、60秒)来调控钙钛矿薄膜的形貌和晶体结构。
2：样品选择与数据来源
使用掺氟氧化锡(FTO)镀膜玻璃作为太阳能电池基底。在沉积TiO2层和钙钛矿吸光层之前，对基底进行清洗和紫外臭氧处理。
3：实验设备与材料清单
主要材料包括CH3NH3I(MAI)、PbI2、TiO2浆料、P3HT和金电极。设备包括旋涂机、热蒸发仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM，HITACHI S-4160和TESCAN)、紫外-可见分光光度计(Avantes Spec 2048)、X射线衍射仪(Philips: X’Pert MPD)以及用于J-V测试的Ivium恒电位仪。
4：实验步骤与操作流程
制备过程包括清洗和图案化FTO基底、沉积致密和介孔TiO2层、旋涂PbI2和MAI溶液形成钙钛矿层、沉积P3HT作为空穴传输层，最后蒸镀金电极。通过改变MAI负载时间研究其对钙钛矿层性能的影响。
5：数据分析方法
利用XRD分析结构特性，FESEM观察形貌，紫外-可见光谱测定光学特性，J-V测试评估光伏性能。采用Williamson-Hall方程计算晶粒尺寸和晶格应变。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
FESEM
HITACHI S-4160
Hitachi
Characterization of the morphology of the layers
-
UV–visible spectrophotometer
Avantes Spec 2048
Avantes
Recording the absorption spectra of the device layers
-
X-ray diffractometer
Philips: X’Pert MPD
Philips
Investigation of the crystalline nature of the PSK films
-
Ivium stat potentiostat
XRE model
Ivium
Measurement of current–voltage (I–V) characteristics of the fabricated devices
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部
