研究目的
通过锌替代来改善低温制备的α相CsPbIBr2薄膜的成核与生长过程,并提升碳基CsPbIBr2太阳能电池的性能。
研究成果
锌替代可加速成核过程并在低温下稳定α相CsPbIBr2薄膜。优化的生长过程能在低温退火条件下形成具有高结晶度、致密表面形貌及增强光学吸收特性的高质量CsPbIBr2薄膜。通过锌替代可有效抑制复合率。在不使用空穴传输层和金属电极的情况下,已实现超过9%的冠军功率转换效率。
研究不足
高退火温度及HTL/金属电极的使用将显著增加制造成本和制备复杂度。此外,高温制备工艺可能会阻碍其在廉价塑料基板上柔性器件中的应用。
1:实验设计与方法选择:
采用锌替代策略优化低温制备α相CsPbIBr2薄膜的成核与生长过程
2:样品选择与数据来源:
制备并表征不同锌替代浓度的CsPbIBr2薄膜样品
3:实验设备与材料清单:
掺氟氧化锡(FTO)玻璃和PEN/ITO基底、TiO2薄膜、碘化铯(CsI)、溴化铅(PbBr2)、二甲基亚砜(DMSO)、碘化锌(ZnI)、商用碳浆
4:2)、二甲基亚砜(DMSO)、碘化锌(ZnI)、商用碳浆 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:将CsPbIBr2前驱体溶液旋涂于TiO2包覆的FTO基底,经退火处理后丝网印刷碳浆
5:数据分析方法:
X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)、扫描电镜(SEM)、光致发光光谱(PL)、电流密度-电压(J-V)特性、入射光子-电流转换效率(IPCE)、电化学阻抗谱(EIS)
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Fluorine doped tin oxide
FTO
Substrate for solar cells
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TiO2
Electron transport layer
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CsI
Sigma-Aldrich
Precursor for CsPbIBr2
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PbBr2
Sigma-Aldrich
Precursor for CsPbIBr2
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DMSO
Sigma-Aldrich
Solvent for precursor solution
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ZnI
Dopant for CsPbIBr2
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Carbon paste
Electrode material
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