研究目的
研究锂(Li)和钴(Co)共掺杂对新型无机空穴传输层NiOx在倒置平面钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能中的影响。
研究成果
研究表明,共掺杂锂和钴的NiOx能显著提升倒置平面钙钛矿太阳能电池的性能,实现18.7%的峰值功率转换效率。性能提升归因于NiOx薄膜光学透明度、功函数、电导率和空穴迁移率的提高。该发现表明,在空穴传输层中进行p型掺杂是提升钙钛矿太阳能电池性能的一种有效且低成本的方法。
研究不足
该研究承认钙钛矿太阳能电池(PSCs)对水和氧的敏感性,这会影响其稳定性。此外,性能提升仅限于特定的锂和钴掺杂浓度,超过该浓度后效率会下降。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用简单的溶液法在室温下将共掺杂锂和钴的NiOx薄膜沉积到ITO基底上。倒置平面异质结钙钛矿太阳能电池的结构为ITO/空穴传输层/钙钛矿/电子传输层/电极。
2:样品选择与数据来源:
样品包括原始NiOx薄膜及不同浓度锂钴共掺杂的NiOx薄膜。钙钛矿层采用两步溶液法涂覆。
3:实验设备与材料清单:
所用材料包括醋酸镍、碘化甲脒、Co(3)TFSI、LiTFSI及多种溶剂。设备包括紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪和太阳光模拟器。
4:实验步骤与操作流程:
通过旋涂和退火制备空穴传输层薄膜,随后沉积并退火钙钛矿层,最后沉积电子传输层和电极完成器件制备。
5:数据分析方法:
通过电流密度-电压(J-V)测试、入射光子-电子转换效率(IPCE)光谱及稳态光致发光(PL)测量评估钙钛矿太阳能电池性能。
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