מ עאבדי-זאלאביה תודה נאוה טכנולוגיה בע&quot;מ למלגה PhD. דר M.Grätzel MI להודות עיר נמל תעופה ג&#39;דה למדע וטכנולוגיה (KACST) ואת השוויצרי הקרן הלאומית למדע (SNSF) עבור תמיכה כספית. המחברים מבקשים להודות לד&quot;ר פיר Mettraux במרכז אפיון המולקולרי היברידי חומרים, EPFL לביצוע מדידות XPS. A.Sadhanala מודה תמיכה כספית בתודה מפרויקט APEX Indo-UK. SP Senanayak מכיר בלונדון האגודה המלכותית אחוות ניוטון. RH לחבר, מ &#39;עבדי-זאלאביה, וא Sadhanala רוצים להכיר את התמיכה מן EPSRC.

סינתזת 1. ההפקדה של CH הזך האפס מבוסס 3 NH 3 PBI 3 הערה: כל הפתרונים הוכנו בתוך תא הכפפות ארגון בתנאים לחים ו שבשליטת חמצן (H 2 O רמה: &lt;1 ppm ו- O 2 רמה: &lt;10 עמודים לדקה). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 553 מ&quot;ג (1.2 M) של PBI 2 ב 1 מ&quot;ל של N, -dimethylformamide N (DMF) תחת בחישה מתמדת על 80 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 0.02 M של הלידים קטיון חד ערכי לפתרון 2 PBI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספין-מעיל הפתרון שקוף צהוב וכתוצאה מכך על גבי המצע (למשל, mesoporous-Tio 2) למשך 30 שניות ב -6,500 סל&quot;ד עם רמפה של 4,000 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופים את הסרטים על פלטה חמה על 80 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 40 מ&quot;ג של יודיד methylammonium (MAI) ב 5 מ&quot;ל של isopropanol. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספין-מעיל כמות מספקת של הפתרון MAI על סרטים יודיד להוביל וכתוצאה מכך באמצעות protoc שני שלביםol הכוללת 45 שניות של זמן טעינה ואחריו 20 שניות של מסתובב ב -4,000 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשל סרטי perovskite מצופה הספין על פלטה חמה ב 100 מעלות צלזיוס למשך 45 דקות. </li></ol> 2. ייצור תאים סולריים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת תשתית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תבנית מסוממת פלואור תחמוצת בדיל (FTO) זכוכית מצופית. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסה את האזור הפעיל של זכוכית FTO עם סרט דביק שקוף למחצה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את אבקת אבץ (Zn) על האזורים הלא מכוסה של מצעים FTO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן 2 M של חומצה הידרוכלורית (HCl) במים מזוקקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את הפתרון HCl על החלק של הזכוכית FTO כי הוא מכוסה באבקת Zn. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטפו את FTO במים והסר את הסרט. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניקוי המצעים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף את הכוס FTO באמצעות 2% (w / v) חומר ניקוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate מצעים FTO ונחקק אצטון isopropanol (IPA) במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פנק את מצעי FTO עם ultraviolet / O 3 נקי במשך 15 דקות. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתצהיר של שכבת חסימת חור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 0.6 מ&quot;ל של bis טיטניום diisopropoxide (acetylacetonate) (TAA) ב 7 מ&quot;ל של IPA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימו מצעי FTO ניקו בדוגמת על פלטה חמה ב 450 ° C ו לכסות את שטח המגע לפני החימום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ריסוס פירוליזה פתרון TAA על האזור המכוסה באמצעות O 2 כגז המוביל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השאר את הדגימות ב 450 מעלות צלזיוס במשך 30 דקות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתצהיר של שכבת העברת אלקטרונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל את הדבק המסחרי Tio 2 (30 ננומטר גודל חלקיקים) עם אתנול (2: 7, יחס משקל). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Homogenize דילול 2 Tio ידי sonicating במשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספין מעייל דילול טיטניה על הדגימות המוכנות עם שכבות קומפקטיות Tio 2 למשך 30 שניות ב 5000 סל&quot;ד עם רמפה של 2,000 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשל סרטי טיטניה ב 500 מעלות צלזיוס למשך 30דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פנקו את הסרטים mesoporous Tio 2 וכתוצאה מכך פתרון 40 מ&quot;מ של TiCl 4 במים מזוקקים על 70 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשל הסרטים -treated 4 TiCl ב -450 ° C למשך 30 דקות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתצהיר של שכבת perovskite הערה: מצעים FTO עם שכבות טיטניה הועברו תיבת אוויר יבש עם לחות של &lt;1% למשך שארית של תהליך הייצור. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספין-מעיל הפתרונות יודיד מוכן עופרת (עם ובלי dopants) על טיו mesoporous 2 למשך 30 שניות ב -6,500 סל&quot;ד עם רמפה של 4,000 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופים את הסרטים על פלטה חמה על 80 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספין-מעיל כמות מספקת של הפתרון MAI לתוך הסרטים יודיד להוביל וכתוצאה מכך באמצעות פרוטוקול שני שלבים הכוללת 45 שניות של זמן הטעינה ואחריו ספינינג עבור 20 שניות ב 4000 סל&quot;ד עם רמפה של 2,000 סל&quot;ד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשל הסרטים perovskite מצופה ספין על hotplaטה ב 100 מעלות צלזיוס למשך 45 דקות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתצהיר של שכבת התעבורה החור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 72.3 מ&quot;ג של ספירו-OMeTAD ל 1 מ&quot;ל של chlorobenzene ולנער עד הפתרון הופך שקוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן פתרון מניות של bis (trifluoromethylsulphonyl) imide (LiTFSI) על ידי הוספת 520 מ&quot;ג של LiTFSI ב אצטוניטריל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 17.5 μL של פתרון המניות LiTFSI 28.8 μL של 4- טרט -butylpyridine (TBP) לפתרון ספירו-OMeTAD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספין-מעיל הפתרון הנ&quot;ל למשך 30 שניות ב 4000 סל&quot;ד עם רמפה של 2,000 סל&quot;ד. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אידוי תרמי של קשר העליון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסכת דגימות ולשים אותם בתא ואקום של המאייד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתאדות 80 ננומטר של זהב בשיעור של 0.01 ננומטר / s. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Polman, A., Knight, M., Garnett, E. C., Ehrler, B., Sinke, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photovoltaic+materials+-+present+efficiencies+and+future+challenges.">Photovoltaic materials - present efficiencies and future challenges.</a> Science. 352, 307 (2016).</li><li>Green, M. A., Ho-Baillie, A., Snaith, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+emergence+of+perovskite+solar+cells.">The emergence of perovskite solar cells.</a> Nat. Photonics. 8 (7), 506-514 (2014).</li><li>Stranks, S. D., Snaith, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-halide+perovskites+for+photovoltaic+and+light-emitting+devices.">Metal-halide perovskites for photovoltaic and light-emitting devices.</a> Nat. Nanotechnol. 10 (5), 391-402 (2015).</li><li>Snaith, H. H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perovskites:+The+Emergence+of+a+New+Era+for+Low-Cost,+High-Efficiency+Solar+Cells.">Perovskites: The Emergence of a New Era for Low-Cost, High-Efficiency Solar Cells.</a> The J. Phys. Chem. Lett. 4 (21), 3623-3630 (2013).</li><li>Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organometal+halide+perovskites+as+visible-light+sensitizers+for+photovoltaic+cells.">Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (17), 6050-6051 (2009).</li><li>Kim, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lead+iodide+perovskite+sensitized+all-solid-state+submicron+thin+film+mesoscopic+solar+cell+with+efficiency+exceeding+9%.">Lead iodide perovskite sensitized all-solid-state submicron thin film mesoscopic solar cell with efficiency exceeding 9%.</a> Sci. rep. 2, 591 (2012).</li><li>Jeon, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compositional+engineering+of+perovskite+materials+for+high-performance+solar+cells.">Compositional engineering of perovskite materials for high-performance solar cells.</a> Nature. 517 (7535), 476-480 (2014).</li><li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+vacuum+flash-assisted+solution+process+for+high-efficiency+large-area+perovskite+solar+cells.">A vacuum flash-assisted solution process for high-efficiency large-area perovskite solar cells.</a> Science. 353 (6294), 58-62 (2016).</li><li>Manser, J. S., Kamat, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Band+filling+with+free+charge+carriers+in+organometal+halide+perovskites.">Band filling with free charge carriers in organometal halide perovskites.</a> Nat. Photonics. 8 (9), 737-743 (2014).</li><li>Xing, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-Range+Balanced+Electron-+and+Hole-Transport+Lengths+in+Organic-Inorganic+CH3NH3PbI3.">Long-Range Balanced Electron- and Hole-Transport Lengths in Organic-Inorganic CH3NH3PbI3.</a> Science. 342 (6156), 344-347 (2013).</li><li>Stranks, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron-Hole+Diffusion+Lengths+Exceeding+1+Micrometer+in+an+Organometal+Trihalide+Perovskite+Absorber.">Electron-Hole Diffusion Lengths Exceeding 1 Micrometer in an Organometal Trihalide Perovskite Absorber.</a> Science. 342 (6156), 341-344 (2013).</li><li>Pazos-Outon, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photon+recycling+in+lead+iodide+perovskite+solar+cells.">Photon recycling in lead iodide perovskite solar cells.</a> Science. 351 (6280), 1430-1433 (2016).</li><li>Saliba, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cesium-containing+Triple+Cation+Perovskite+Solar+Cells:+Improved+Stability,+Reproducibility+and+High+Efficiency.">Cesium-containing Triple Cation Perovskite Solar Cells: Improved Stability, Reproducibility and High Efficiency.</a> Energy Environ. Sci. 9 (6), (2016).</li><li>Pellet, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mixed-organic-cation+perovskite+photovoltaics+for+enhanced+solar-light+harvesting.">Mixed-organic-cation perovskite photovoltaics for enhanced solar-light harvesting.</a> Angew. Chemie - Int. Ed. 53 (12), 3151-3157 (2014).</li><li>Hao, F., Stoumpos, C. C., Chang, R. P. H., Kanatzidis, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anomalous+band+gap+behavior+in+mixed+Sn+and+Pb+perovskites+enables+broadening+of+absorption+spectrum+in+solar+cells.">Anomalous band gap behavior in mixed Sn and Pb perovskites enables broadening of absorption spectrum in solar cells.</a> J. Am. Chem. Soc. 136 (22), 8094-8099 (2014).</li><li>Dar, M. I., Abdi-Jalebi, M., Arora, N., Gr&#228;tzel, M., Nazeeruddin, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+Engineering+of+CH+3+NH+3+PbI+3+Structures+for+High-Efficiency+Solar+Cells.">Growth Engineering of CH 3 NH 3 PbI 3 Structures for High-Efficiency Solar Cells.</a> Adv. Energy Mater. 6 (2), 1501358 (2016).</li><li>Ibrahim Dar, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+Impact+of+Bromide+on+the+Photovoltaic+Performance+of+CH3+NH3+PbI3+Solar+Cells.">Understanding the Impact of Bromide on the Photovoltaic Performance of CH3 NH3 PbI3 Solar Cells.</a> Adv. Mater. 27 (44), 7221-7228 (2015).</li><li>Abdi-Jalebi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+Monovalent+Cation+Halide+Additives+on+the+Structural+and+Optoelectronic+Properties+of+CH+3+NH+3+PbI+3+Perovskite.">Impact of Monovalent Cation Halide Additives on the Structural and Optoelectronic Properties of CH 3 NH 3 PbI 3 Perovskite.</a> Adv. Energy Mater. 6 (10), 1502472 (2016).</li><li>Yin, W. J., Shi, T., Yan, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unusual+defect+physics+in+CH3NH3PbI3+perovskite+solar+cell+absorber.">Unusual defect physics in CH3NH3PbI3 perovskite solar cell absorber.</a> Appl. Phys. Lett. 104 (6), 063903/1-063903/4 (2014).</li><li>Agiorgousis, M. L., Sun, Y. Y., Zeng, H., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+Covalency-Induced+Recombination+Centers+in+Perovskite+Solar+Cell+Material+CH+3+NH+3+PbI+3.">Strong Covalency-Induced Recombination Centers in Perovskite Solar Cell Material CH 3 NH 3 PbI 3.</a> J. Am. Chem. Soc. 136 (41), 14570-14575 (2014).</li><li>Andaji Garmaroudi, Z., Abdi-Jalebi, M., Mohammadi, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+facile+low+temperature+route+to+deposit+TiO2+scattering+layer+for+efficient+dye-sensitized+solar+cells.">A facile low temperature route to deposit TiO2 scattering layer for efficient dye-sensitized solar cells.</a> RSC Adv. 6 (75), (2016).</li><li>Abdi-Jalebi, M., Mohammadi, M. R., Fray, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double-Layer+TiO2+Electrodes+with+Controlled+Phase+Composition+and+Morphology+for+Efficient+Light+Management+in+Dye-Sensitized+Solar+Cells.">Double-Layer TiO2 Electrodes with Controlled Phase Composition and Morphology for Efficient Light Management in Dye-Sensitized Solar Cells.</a> J. of Clust. Sci. 25 (4), 1029-1045 (2014).</li><li>Abdi-Jalebi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+a+Mesoporous+Titania-Perovskite+Interface+on+the+Performance+of+Hybrid+Organic-Inorganic+Perovskite+Solar+Cells.">Impact of a Mesoporous Titania-Perovskite Interface on the Performance of Hybrid Organic-Inorganic Perovskite Solar Cells.</a> The J. Phys. Chem. Lett. 7 (16), 3264-3269 (2016).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

ארכיטקטורה טיפוסית של תאים סולריים perovskite mesoscopic שמשה בעבודה זו, שבו שורה של חומרים היו מצופי ספין בין מצע מוליך איש קשר מתכת תרמית-התאדה (איור 1). שכבות mesoporous 2 Tio טופלו TiCl 4, אשר דווח passivate מלכודות המשטח כדי לשפר את הממשק בין שכבת התעבורה האלקטרון לבין חומר בולם 21, 22. שכבת perovskite הופקדה בטכניקה בתצהיר שני שלבים רציפה. ההמרה מלאה הליד עופרת לתוך perovskite בשלב השני הכרחית על מנת להשיג את קליטת האור הגבוהה ביותר 16, 17, והראינו כי התוספים הליד קטיון חד הערכי (למשל, ניי וכלי CuBr) לגרום המרה מלאה. יתר על כן, כיסוי מלא של שכבת טיטניה mesoporous wה- i perovskite מעל השכבה חיונית לחסל רקומבינציה פוטנציאל בין שכבת תעבורת חור (למשל, ספירו OMETAD) ואת שכבת הובלת אלקטרונים (למשל, mesoporous 2 Tio) 23. הדגמנו כי הוספת הלידים קטיון חד ערכי (למשל, קואי ואגי) יכול לשפר את כיסוי השטח של שכבת מכסת perovskite, מה שמוביל מתח המעגל הפתוח גבוה עבור ההתקן. היתרון העיקרי של השיטה שלנו הוא צעד הסימום, שבו שילבנו קטיונים חד ערכיים לתוך מבנה CH 3 NH 3 PBI 3 כדי לשפר את הצפיפות של חיובים, להובלת המטען, ואת המוליכות של שכבת הבולם. כאמור בסעיף הקודם, dopants הנ&quot;ל משופר באופן משמעותי הוא את האלקטרון לבין mobilities החור. בנוסף, בישראל פוחת בצורה משמעותית את אנרגית שפעול תחבורת תשלום, כמו גם ההפרעה האנרגטית של perovskiסרט te, הושג על ידי סימום קטיון חד ערכי. בעבודה זו, יש לנו הפגינו שיטה לסמים CH 3 NH 3 PBI 3 כנדבך בולם את mesoscopic perovskite מבנה תאים סולריים. הלידים קטיון חד ערכי שימשו לכוון את המאפיינים המורפולוגיים, אופטי, וחשמליים של CH 3 NH 3 PBI 3 הסרט perovskite כדי לשפר את הביצועים פוטו. לכן, אנו משולבים שלושה קטיונים חד ערכיים שונים (כלומר, Na +, Cu +, ו Ag +), אשר יש רדיוס יוני דומה Pb 2+, במקור ההובלה בתצהיר שני שלבים הרציף של CH 3 NH 3 PBI 3 . כתוצאה מכך, שיפור מרשים התכונות המבניות אופטו של CH 3 NH 3 PBI 3 התרחש בנוכחות תוספים אלה, מה שמוביל PCEs הגבוה עבור התאים הסולריים המפוברקים. לכן, היי עבודתנוghlights דרך קלילה של סימום ה- CH 3 NH 3 PBI 3 כנדבך בולם, אשר ניתן להשתמש בם בכל התצורות האחרות של תאים סולריים perovskite (למשל, אדריכלות מישוריים) על מנת לשפר את האיכות האלקטרונית נוסף של שכבות דקות perovskite. הנתונים שבבסיס מאמר זה זמינים בכתובת: https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/260187.

נכון לעכשיו, את החלק הדומיננטי של דרישת האנרגיה של העולם (כלומר, 85%) הוא להיות מסופק על ידי הבעירה של נפט, פחם, גז טבעי, אשר הופכת לפשוט התחממות הגלובלית ויש לו השפעות מזיקות על הסביבה שלנו 1. לכן, פיתוח של CO 2 מקורות -neutral האנרגיה הוא עניין בעל חשיבות עליונה. Photovoltaics (PV) הוא תהליך המרת אנרגיה אידיאלי שיכול לענות על דרישה זו. עם זאת, עלות ויעילות, כמו המכשולים העיקריים לאימוץ נרחב בטכנולוגיית PV, חייב להשתפר. מתעוררים טכנולוגיות PV מבוסס על חומרים חדשים, כגון תאים סולריים perovskite (PSC), יש את השילוב של עלויות נמוכות ולהתייעלות. זו מושגת באמצעות הניצול של חומרים זולים כי הם זמינים, כמו גם דרך מהירה, קלילים, ומסלולי עיבוד אנרגיה נמוכה לעומת עמיתיהם מבוססי סיליקון 2, 3,4. שיפור מרשימה היעילה המרת הכח (PCE), מ -3.8% ליותר מ -22%, דווח על perovskite ההיברידית אורגנית-אורגנית להוביל הליד מאז ההופעה הראשונה שלה באדריכלות PV 5, 6, 7, 8. כזה ביצועים מעולים מקורו אור הקליטה החזקה עם להקה-קצה חד מאוד, ההפרעה האנרגטית הנמוכה מאוד, אקסיטונים-הקשורים בחולשה שהתפרקו בקלות לתוך ספקים חינם עם אורכי דיפוזיה גדולים, ואת יכולת מחזור הפוטון של היברידי אורגנית-אורגני הליד להוביל perovskite 9, 10, 11, 12. חומרים אלה מסווגים במשפחה perovskite, אשר מתגבשים מלחי הליד הליד ומתכת אורגני ליצירת גבישים של ABX 3 </sub&gt; מבנה, כאשר X הוא אניון ו- A ו- B הם קטיונים בגדלים שונים (יצור גדול יותר B). קטיונים מדווחים עבור אתר לכלול methylammonium (MA), formamidinium (FA), ו צסיום (Cs); שילוב של קטיונים אלו מציג את 13 הביצועים הגבוהים ביותר, 14. יתר על כן, המועמד הראשי עבור קטיון divalent באתר B הוא להוביל, אשר יכול להיות מוחלף על ידי פח; bandgap יכול להיות אדום העביר בהצלחה ליותר מ 1,000 ננומטר א-פח להוביל מעורבב perovskite 15. בדומה לכך, דיירי X-האתר נחקרו רבות, שם תערובת של יודיד (אני) ו ברומיד (Br) הוכנסו המועמדים העיקריים 16, 17. לכן, זה מאוד לא סביר כדי לתפעל את מבניים, מורפולוגיים, ו אופטו המאפיינים של perovskites ידי שינוי ההרכב הכימי שלהם. למרות העובדה כי crysta משופרתאיכות lline והאחידות מקרוסקופית של סרט perovskite הן פרמטרים מרכזיים להשיג מכשירים יעילים 18, את ההשפעה של הגבולות בין תחומי polycrystalline, את המקור ואת התפקיד של פגמים אלקטרוניים בולמי perovskite, ואת תפקידיו של שכבות אוסף תשלום על תהליכי אובדן של תאים סולאריים perovskite עדיין אינם מובנים היטב. באשר לאופייה של פגמים אלקטרוניים במבנה perovskite, זה כבר דווח כי חלק ניכר מן הליקויים, כגון I או משרות Pb, לגרום למדינות שהן מאוד קרובים או בתוך הרצף של מדינות להקות ההולכה ערכיות, אשר עשוי להיות השלכה אלקטרונית שלילית על ההתקנים פוטו 19. בנוסף, אינטראקציה מליטה קוולנטיים חזקה בין קטיונים עופרת אניונים יודיד במישור perovskite עלולה להוביל קיומם של פגמים מהותיים (למשל, תחת מתואמת Pb הדימרים ואני trimers), אשר יכול creatאתרי e בתוך קצה הלהקה אשר פועל מרכזי רקומבינציה תשלום במהלך המבצע של המכשיר 20. כאן, אנו לחקור את ההשפעה של CH סימום 3 NH 3 PBI 3 perovskite עם הלידים קטיון חד ערכיים, כולל Na +, Cu +, ו Ag +, יונים של מתכות נמוכות-ערכיות מ Pb 2+. לפיכך, אנו משלבים קטיונים אלה באמצעות התוספת של כמות רציונלים של המלחים הליד המבוססת שלהם (למשל, נאה, CuBr, קואי, ואגי) לתוך תמיסת perovskite המבשרת. יש קטיונים אלו רדיוס יוני דומה Pb 2+, כך סימום תמורתי בתוך הגביש צפוי. הראינו כי נוכחות של קטיונים אלה בתוקף משפיע הן על המורפולוגיה הכיסוי של שכבת perovskite. בנוסף, הנוכחות של קטיונים אלה (למשל, Na + ו Ag +) אושרה על ידי ספקטרוסקופיה photoelectron רנטגן (XPS), וכן משמעותישינוי לא ברמת perovskite פרמי נמדד על ידי מיקרוסקופ כוח בדיקת קלווין (KPFM). על ידי שילוב קטיונים אלה לתוך תאים סולריים perovskite שהופקדו ברצף, השגנו שיפור היעיל פוטו של PSC (15.6% להשוות ל -14%). לכן, זה מאוד חיוני כדי לשפר את התכונות המבניות אופטו של שכבת הבולם (למשל, perovskite) באדריכלות תאים סולרית על מנת למקסם את תחבורת התשלום כדי passivate מלכודות השטח כדי להגיע לביצועי PV הגבוהים ביותר.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Fluorine doped Tin Oxide (FTO)-coated glass</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td style="width:119px;">735264-1EA</td>
			<td style="width:167px;">Resistivity&#8776;13 &#937;/sq</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Zinc powder</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td style="width:119px;">96454</td>
			<td>Molecular Weight 65.39&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hydrochloric acid&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td style="width:119px;">84415</td>
			<td>&#8805;37 wt. %</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Hellmanex detergent&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>Z805939-1EA</td>
			<td>pkg of 1 L&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Titanium diisopropoxide bis(acetylacetonate)&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">325252</td>
			<td>75&#160;wt. % in isopropanol</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Titania Paste</td>
			<td style="width:71px;">DYESOL</td>
			<td style="width:119px;">MS002300</td>
			<td>30 NR-D Transparent Titania Paste</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Lead (II) iodide</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">211168</td>
			<td>99 wt. %</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">N,N-Dimethylformamide&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">437573</td>
			<td>ACS reagent, &#8805;99.8%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Methylammonium iodide</td>
			<td style="width:71px;">DYESOL</td>
			<td style="width:119px;">MS101000</td>
			<td>Powder&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">SpiroMeOTAD</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">792071</td>
			<td>99% (HPLC)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Bis(trifluoromethane)sulfonimide lithium salt</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">544094</td>
			<td>99.95% trace metals basis&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">4-tert-Butylpyridine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">142379</td>
			<td>Purity: 96%</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Chlorobenzene&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">284513</td>
			<td>anhydrous, 99.8%</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">2-Propanol&#160; (IPA)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">278475</td>
			<td>anhydrous, 99.5%&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ethanol</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">2860</td>
			<td>&#160;absolute alcohol, without additive, &#8805;99.8%&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

monovalent cation doping of ch3nh3pbi3 for efficient perovskite solar cells

הנה, אנחנו מדגימים שילוב של תוספי קטיון חד ערכיים לתוך CH 3 NH 3 PBI 3 perovskite כדי להתאים את האופטי, excitonic, מאפיינים חשמליים. האפשרות של סימום נחקרה על ידי הוספת הלידים קטיון חד ערכיים עם רדיוס יוני דומה Pb 2+, כולל Cu +, Na +, ו Ag +. משמרת ברמה פרום ירידה מרשימה של קליטה אופטית-bandgap משנה, יחד עם הפרעה אנרגטית נמוך יותר perovskite, הושגה. תנופה כדי-של-הגודל של ניידות חור בתפזורת הפחתה משמעותית של אנרגית שפעול והובל בתוך מכשיר perovskite מבוסס כתוסף הושגה. המפגש של תכונות משופרות הנ&quot;ל בנוכחות קטיונים אלה הביא שיפור בפרמטרים פוטו של התאים הסולריים perovskite. גידול של 70 mV מתח המעגל הפתוח עבור AGI ו 2 mA / 2 ס&quot;מ שדrovement בצפיפות פוטונים עבור NaI- ותאים סולריים מבוססים CuBr הושג לעומת המכשיר והטהור. עבודתנו סוללת את הדרך עבור שיפורים נוספים באיכות אופטו של CH 3 NH 3 PBI 3 perovskite והתקנים הבאים. זה מדגיש דרך חדשה חקירות על עצם את התפקיד של זיהומי dopant התגבשות ושולט צפיפות הפגם האלקטרונית במבני perovskite.

במיקרוסקופ אלקטרוני סורק פליטת שדה (FESEM) שמש כדי להקליט את שני תמונות החתך של התאים הסולריים perovskite המפוברק (איור 1) ולהציג תמונות גבי סרטי 3 PBI 3 PBI 2 ו- CH 3 שהופקדו NH (איור 2). רנטגן עקיפה (XRD) וספקטרוסקופיה photoelectron רנטגן (XPS) הועסקו לאפיין את תכונות מבניות של סרטים perovskite (איורים 3 ו -4). ספקטרוסקופיה סטיה photothermal (PDS) ו מיקרוסקופ כוח קלווין בדיקה (KPFM) שימשו כדי לחקור את תכונות אופטיות וחשמליות של הסרטים perovskite, בהתאמה (איורים 5, 6). יתר על כן, מדידות הובלה בצובר תלוית טמפרטורה מבוססת על הנוכחי מוגבל שטח תשלום (SCLC) בוצעו על מכשירי perovskite (האיור 7). לבסוף, photovolta תקןic מדידה של המכשירים המפוברקים בוצעה (איור 8 ולוח 1). בהתבסס על תמונות SEM-מבט מלמעלה של PBI 2 ו- CH 3 NH 3 PBI 3 שהופקדו על השכבה Tio 2 mesoporous (MP-Tio 2) שמוצג באיור 2, השפעת התוספים על המורפולוגיה של perovskite הומחשה שם גבישים גדולים בצורת ענף של PBI 2 הושגו במדגם המבוסס הנאה. זה הוביל להיווצרות גבישים אסימטרי גדולים של perovskite. יתר על כן, השגנו שכבת מכסת perovskite אחידה חריר חינם במשך CuI- ודוגמאות אגי מבוססות (איור 2 ג ו 2e). כדי לחקור את ההשפעה של תוספי הליד קטיון חד ערכי על המבנה הגבישי של CH 3 NH 3 PBI 3 ועל המרה של PBI 2 לתוך CH 3 NH 3 PBI3, קרני ה- X עקיפה בוצע (איור 3). למרות המבנה הגבישי של perovskite הסופי נשאר זהה עבור כל הדגימות, ברור כי השיא דיפרקציה ב 2θ = 12.6, אשר תואמת את unconverted PBI 2, חוסל בנוכחות תוספים ניי וכלי CuBr. על מנת לאשר את קיומו של קטיונים חד ערכי אלה בתוך CH 3 NH 3 PBI 3 סרטים perovskite, ביצענו ניתוח XPS, כפי שמוצג באיור 4. על בסיס הנתונים XPS, הפגנו נוכחות של יונים Na ו Ag בתוך הסרטים perovskite, ואילו ריכוז של Cu לא יכול להיות מוערך, כנראה בשל קרבתו של יודיד (אני 3p1 / 2) ונחושת (Cu 2p1 / 2) פסגות. השפעת תוספי קטיון חד ערכי על ספקטרום הספיגה של perovskite מוצג ציור 5a, אשר נמדדה על ידי PDS.ברור כי CH מבוסס-כתוסף 3 NH 3 PBI 3 היה ספיגת תת-bandgap נמוך לעומת המדגם וטהור. יתר על כן, זנב קליטה נצפה עבור דגימות מבוססות Cu, שמקורו מן הקליטה הפנימית של הליד נחושת (איור 5 ב). למרות זנב הקליטה מאשר את נוכחותו של קטיונים Cu בסרטי perovskite הסופיים, ברור, בהתבסס על ההשוואה בין PDS של קואי מבוסס PBI 2 ו- CH 3 NH 3 PBI 3, כי ההתאגדות שלהם אינה שלמה. בנוסף, אנרגית אורבך (EU), המהווה מדד של מידת ההפרעה האנרגטית של חומר, נאמדה וטהור, NaI-, CuBr-, CuI-, ו perovskite מבוסס אגי, ואת הערכים הם 15.6, 11.8, 12.8, 13.5, ו -15.2 MeV, בהתאמה (הבלעה של איור 5 א). כדי לחקור את ההשפעה של התוספים הנ&quot;ל על אלקטרונמבנה onic של CH 3 NH 3 PBI 3, בצענו KPFM, והפרש פוטנציאל המגע (CPD) של פרופילי הקו נמדד. זו תואמת את פונקצית משטח העבודה (Φ) של perovskite שמוצג באיור 6. שינוי ברור של CPD (כלומר, 0.1 V) של תוסף מבוסס perovskite לעומת אחד והטהור מראה כי רמת פרמי perovskite מוסטת לכיוון הלהקה הערכי. שינוי זה ברמת perovskite פרמי ניתן לייחס גם ל- p-סימום תמורתי (למשל, החלפת Pb 2+ עם קטיונים חד ערכיים X +) או פסיבציה שטח על משטחי הגבישים של perovskite. כדי לחקור את ההשפעה של סימום על הצפיפות של חיובים על תחבורת המאפיינים שלהם CH 3 NH 3 PBI 3, בצענו מדידות הובלה בצובר תלוית טמפרטורה (איור 7 א </strאונג&gt;). לאחר מכן, אנו הערכנו את ספק הניידות בתפזורת (μ SCL) מבוססים על תשלום החלל הנוכחי המוגבל (SCLC) של אלקטרון המלא חור בלבד וטהור והתקני perovskite מבוססים כתוסף. עלייה מרשימה מוליכות הן mobilities אלקטרון וחור הושגו, במיוחד עבור דגימות ניי וכלי CuBr לעומת perovskite וטהור (טבלה 1). ראוי לציין כי השיפור ניידות תשלום המוליכות עולים בקנה אחד עם השיפור בזרם לקצר (SC J) ולמלא גורם (FF) של התאים הסולריים המפוברקים שמוצגים 7b איור. יתר על כן, אמדנו את אנרגית השפעול לתחבורת תשלום (E A) הוא האלקטרון והחור באמצעות מדידות הובלה בצובר תלוית טמפרטורה, שם ירידה ברורה הושגה עבור perovskite מבוסס כתוסף. שיפור זה מיוחס הצפיפות הגבוהה יותר של ספקים בגלל סימום ה המילוידואר מלכודות תחבורה, שתוצאתה ירידה משמעותית מכשול התחבורה. אנחנו מפוברקים תאים סולריים perovskite מבוסס על הלידים קטיון חד ערכים הנ&quot;ל, עקומות JV המקבילות, ואת הפרמטרים פוטו כי מסוכמי 8a איור ולוח 1. שיפור משמעותי מתח מעגל פתוח הושג הוא CuI- (0.99 V) AgI- (1.02 V) מבוסס תאים סולריים בגלל כיסוי שטח האידיאלי (איור 2 ג ו 2e). יתר על כן, עלייה מרשימה ומזרם קצר (-2 ס&quot;מ ≈2 mA) עבור CuBr- ותאים סולריים מבוססי Nai הושג, אשר ניתן לייחס את ההמרה מלא PBI 2 לתוך CH 3 NH 3 PBI 3. שיפור זה אושר על ידי יעילות המרת אירוע פוטון אל שוטפים (IPCE) הספקטרום המוצג איור 8b. לבסוף, hיעילות ההמרה igher כוח (PCE) רמות של 15.2%, 15.6%, ו -15.3% הושגו עבור NaI-, CuBr-, והתקנים מבוססי קואי, בהתאמה, להשוות לערך 14.0% עבור תאים סולריים perovskite וטהור. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55307/55307fig1.jpg" /> איור 1: ארכיטקטורת תא Mesoscopic perovskite שמש. SEM חתך מיקרוסקופ של מכשיר שלם עם המבנה הבא: FTO / קומפקטית-Tio 2 / mesoporous-Tio 2 / CH 3 NH 3 PBI 3 / ספירו-OMeTAD / Au. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55307/55307fig2.jpg" /> איור 2: ניתוח מורפולוגי של יודיד להוביל ומבנים perovskite. תמונות SEM Top-לאור PBI 2 (צד שמאל) ו- CH 3 NH 3 PBI 3 (צד ימין) מבנים: (א) וטהור, ( <st<html> רונג&gt; b) CuBr-, (ג) CuI-, (ד) NaI-, ו- (ה) דגימות perovskite מבוססי אגי שהופקד על mesoporous Tio 2 מצופה FTO. נתון זה שוחזר בהפניה 18. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55307/55307fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55307/55307fig3.jpg" /> איור 3: השפעת תוספי הליד קטיון חד ערכי על crystallinity perovskite. ספקטרום קרני ה- X עקיפה של CH וטהור כתוסף מבוססי 3 NH 3 PBI 3 perovskite כי הוא גדל על הסרט mesoporous Tio 2, אשר מופקד על זכוכית מצופה FTO. נתון זה שוחזר בהפניה 18.t = &quot;_ blank&quot;&gt; לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/55307/55307fig4.jpg" /> איור 4: עקבות של קטיונים חד ערכי של CH 3 NH 3 מבנה perovskite PBI 3. ניתוח XPS של וטהור, CuBr-, CuI-, NaI-, וסרטים perovskite מבוססי אגי. נתון זה שוחזר בהפניה 18. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55307/55307fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/55307/55307fig5.jpg" /> איור 5: תכונות אופטיות של שכבות perovskite. (א) ספקטרום הקליטה של סרטי perovskite נגזרים מקורות מובילים וטהורים מבוסס כתוסף נמדד באמצעות טכניקת PDS. ההבלעה מציגה את אנרגיות אורבך המתאימות עבור כל הדגימות. בר השגיאה מוגדר על ידי SD לשבץ את זנב האורב. (ב) השוואה בין ספקטרום קליטת PDS של סרטים וטהורים CuBr להוביל מבוסס יודיד ו perovskite, כמו גם CuBr שהופקדה על MS-Tio 2 ו CuBr בלבד סרטים. נתון זה שוחזר בהפניה 18. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55307/55307fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/55307/55307fig6.jpg" /> איור 6: השפעת תוספי קטיון חד ערכי על פוטנציאל השטח של סרטים perovskite. פרופילי קו CPD רשמו מסרטי perovskite וטהורים מבוסס כתוסף באמצעות KPFM. תמונת טופוגרפית AFM מוצגת בחלק העליון. נתון זה שוחזר בהפניה 18<html> . <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55307/55307fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/55307/55307fig7.jpg" /> איור 7: מאפייני התחבורה הממונה על סרטים perovskite. (א) מאפייני JV של מכשירים בלבד חור (איטו / PEDOT: PSS / perovskite / Au), מנוצלים על מנת לאמוד את ניידות חור SCLC. ראוי לציין, כי צפיפות הזרם (J) תשתנה עם עובי שכבות perovskite. ה (ב) מגמות sc J, מיקרון h, ודואר μ עבור perovskite וטהור כתוסף מבוסס. נתון זה שוחזר בהפניה 18. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55307/55307fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> t &quot;FO: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="הספרה 8" src="/files/ftp_upload/55307/55307fig8.jpg" /> איור 8: מאפייני הביצועים פוטו. (א) מאפיינים נוכחי מתח של מכשירים תחת תאורה של 100 mW / 2 ס&quot;מ, שהושגו באמצעות סוגים שונים של הלידים קטיון חד ערכי להוסיף את הפתרון מקור להוביל. (ב) תקרית פוטון אל הנוכחי יעילות (IPCE) ספקטרה כפונקציה של אורך הגל של אור מונוכרומטי עבור וטהור, CuBr-, CuI-, NaI-, ותאים סולריים perovskite מבוססי אגי. נתון זה שוחזר בהפניה 18. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55307/55307fig8large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> סוג המדגם </td><td>J SC </td><td> V OC </td><td> FF </td><td> PCE </td><td> דואר μ </td><td> μ h </td><td> E A E </td><td> E ע&quot;ה </td></tr><tr><td></td><td> (mA -2 ס&quot;מ) </td><td> (V) </td><td></td><td> (%) </td><td> (2 ס&quot;מ / Vs) </td><td> (2 ס&quot;מ / Vs) </td><td> (MeV) </td><td> (MeV) </td></tr><tr><td> וטהור </td><td> 21.03 </td><td> 0.95 </td><td> 0.70 </td><td> 14.01 </td><td> 0.02 </td><td> 0.008 </td><td> 135 </td><td> 198 </td></tr><tr><td> CuBr </td><td> 22.92 </td><td> 0.95 </td><td> 0.72 </td><td> 15.61 </td><td> 0.05 </td><tד&gt; 0.04 </td><td> 88 </td><td> 132 </td></tr><tr><td> קואי </td><td> 21.81 </td><td> 0.99 </td><td> 0.71 </td><td> 15.25 </td><td> 0.02 </td><td> .036 </td><td> 94 </td><td> 157 </td></tr><tr><td> נאה </td><td> 22.97 </td><td> 0.9 </td><td> 0.73 </td><td> 15.14 </td><td> 0.04 </td><td> 0.07 </td><td> 77 </td><td> 137 </td></tr><tr><td> אגי </td><td> 19.24 </td><td> 1.02 </td><td> 0.72 </td><td> 14.18 </td><td> 0.005 </td><td> 0.006 </td><td> 105 </td><td> 177 </td></tr></tbody></table> טבלה 1: פוטו ותחבורה תשלום פרמטרים של PSC. סיכום של פרמטרי פוטו הנגזר ממדידות JV ו mobilities תשלום, יחד עם הפעלת האנרגיה עבור התאים הסולריים perovskite והטהורים מבוסס כתוסף המציגים את הביצועים הטובים ביותר והיה fabricated בשיטה בתצהיר בן שני שלבים. ראוי לציין כי לפי הנתונים של פרמטרים פוטו ללכת באותה מגמה כמו מכשירים בעלות הביצועים הטובים ביותר. טבלה זו שוחזרה בהפניה 18.

Watch this Scientific Journal Video about Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells at JoVE.com

Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי להתאים את המאפיינים של CH פתרון מעובד 3 NH 3 PBI 3, באמצעות שילוב של תוספים קטיון חד ערכי על מנת להשיג תאים סולריים יעילים perovskite מאוד.

חד ערכי חילוף קטיונים סימום של CH<sub&gt; 3</sub&gt; NH<sub&gt; 3</sub&gt; PBI<sub&gt; 3</sub&gt; עבור תאים סולריים יעילים perovskite

Here, we demonstrate the incorporation of monovalent cation additives into CH3NH3PbI3 perovskite in order to adjust the optical, excitonic, and electrical ...

monovalent-cation-doping-ch3nh3pbi3-for-efficient-perovskite-solar

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

16.5K Views.  University of Cambridge.  כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי להתאים את המאפיינים של CH פתרון מעובד 3 NH 3 PBI 3, באמצעות שילוב של תוספים קטיון חד ערכי על מנת להשיג תאים סולריים יעילים perovskite מאוד. 

Video: Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

Polycrystalline Silicon Thin-film Solar cells with Plasmonic-enhanced Light-trapping

One of major approaches to cheaper solar cells is reducing the amount of semiconductor material used for their fabrication and making cells thinner. To compensate for lower light absorption such physically thin devices have to incorporate light-trapping which increases their optical thickness. Light scattering by textured surfaces is a common technique but it cannot be universally applied to all solar cell technologies. Some cells, for example those made of evaporated silicon, are planar as produced and they require an alternative light-trapping means suitable for planar devices. Metal nanoparticles formed on planar silicon cell surface and capable of light scattering due to surface plasmon resonance is an effective approach.
The paper presents a fabrication procedure of evaporated polycrystalline silicon solar cells with plasmonic light-trapping and demonstrates how the cell quantum efficiency improves due to presence of metal nanoparticles.
To fabricate the cells a film consisting of alternative boron and phosphorous doped silicon layers is deposited on glass substrate by electron beam evaporation. An Initially amorphous film is crystallised and electronic defects are mitigated by annealing and hydrogen passivation. Metal grid contacts are applied to the layers of opposite polarity to extract electricity generated by the cell. Typically, such a ~2 &mu;m thick cell has a short-circuit current density (Jsc) of 14-16 mA/cm2, which can be increased up to 17-18 mA/cm2 (~25% higher) after application of a simple diffuse back reflector made of a white paint.
To implement plasmonic light-trapping a silver nanoparticle array is formed on the metallised cell silicon surface. A precursor silver film is deposited on the cell by thermal evaporation and annealed at 23&deg;C to form silver nanoparticles. Nanoparticle size and coverage, which affect plasmonic light-scattering, can be tuned for enhanced cell performance by varying the precursor film thickness and its annealing conditions. An optimised nanoparticle array alone results in cell Jsc enhancement of about 28%, similar to the effect of the diffuse reflector. The photocurrent can be further increased by coating the nanoparticles by a low refractive index dielectric, like MgF2, and applying the diffused reflector. The complete plasmonic cell structure comprises the polycrystalline silicon film, a silver nanoparticle array, a layer of MgF2, and a diffuse reflector. The Jsc for such cell is 21-23 mA/cm2, up to 45% higher than Jsc of the original cell without light-trapping or ~25% higher than Jsc for the cell with the diffuse reflector only.
Introduction
Light-trapping in silicon solar cells is commonly achieved via light scattering at textured interfaces. Scattered light travels through a cell at oblique angles for a longer distance and when such angles exceed the critical angle at the cell interfaces the light is permanently trapped in the cell by total internal reflection (Animation 1: Light-trapping). Although this scheme works well for most solar cells, there are developing technologies where ultra-thin Si layers are produced planar (e.g. layer-transfer technologies and epitaxial c-Si layers) 1 and or when such layers are not compatible with textures substrates (e.g. evaporated silicon) 2. For such originally planar Si layer alternative light trapping approaches, such as diffuse white paint reflector 3, silicon plasma texturing 4 or high refractive index nanoparticle reflector 5 have been suggested.
Metal nanoparticles can effectively scatter incident light into a higher refractive index material, like silicon, due to the surface plasmon resonance effect 6. They also can be easily formed on the planar silicon cell surface thus offering a light-trapping approach alternative to texturing. For a nanoparticle located at the air-silicon interface the scattered light fraction coupled into silicon exceeds 95% and a large faction of that light is scattered at angles above critical providing nearly ideal light-trapping condition (Animation 2: Plasmons on NP). The resonance can be tuned to the wavelength region, which is most important for a particular cell material and design, by varying the nanoparticle average size, surface coverage and local dielectric environment 6,7. Theoretical design principles of plasmonic nanoparticle solar cells have been suggested 8. In practice, Ag nanoparticle array is an ideal light-trapping partner for poly-Si thin-film solar cells because most of these design principle are naturally met. The simplest way of forming nanoparticles by thermal annealing of a thin precursor Ag film results in a random array with a relatively wide size and shape distribution, which is particularly suitable for light-trapping because such an array has a wide resonance peak, covering the wavelength range of 700-900 nm, important for poly-Si solar cell performance. The nanoparticle array can only be located on the rear poly-Si cell surface thus avoiding destructive interference between incident and scattered light which occurs for front-located nanoparticles 9. Moreover, poly-Si thin-film cells do not requires a passivating layer and the flat base-shaped nanoparticles (that naturally result from thermal annealing of a metal film) can be directly placed on silicon further increases plasmonic scattering efficiency due to surface plasmon-polariton resonance 10.
The cell with the plasmonic nanoparticle array as described above can have a photocurrent about 28% higher than the original cell. However, the array still transmits a significant amount of light which escapes through the rear of the cell and does not contribute into the current. This loss can be mitigated by adding a rear reflector to allow catching transmitted light and re-directing it back to the cell. Providing sufficient distance between the reflector and the nanoparticles (a few hundred nanometers) the reflected light will then experience one more plasmonic scattering event while passing through the nanoparticle array on re-entering the cell and the reflector itself can be made diffuse - both effects further facilitating light scattering and hence light-trapping. Importantly, the Ag nanoparticles have to be encapsulated with an inert and low refractive index dielectric, like MgF2 or SiO2, from the rear reflector to avoid mechanical and chemical damage 7. Low refractive index for this cladding layer is required to maintain a high coupling fraction into silicon and larger scattering angles, which are ensured by the high optical contrast between the media on both sides of the nanoparticle, silicon and dielectric 6. The photocurrent of the plasmonic cell with the diffuse rear reflector can be up to 45% higher than the current of the original cell or up to 25% higher than the current of an equivalent cell with the diffuse reflector only.

Polycrystalline silicon thin-film solar cells on glass are fabricated by deposition of boron and phosphorous doped silicon layers followed by crystallisation, defect passivation and metallisation. Plasmonic light-trapping is introduced by forming Ag nanoparticles on the silicon cell surface capped with a diffused reflector resulting in ~45% photocurrent enhancement.

סיליקון polycrystalline תאים סולאריים סרט דק עם plasmonic משופרת אור השמנה

One of major approaches to cheaper solar cells is reducing the amount of semiconductor material used for their fabrication and making cells thinner. To ...

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra shallow and sharp doping profiles at the nanometer scale. In MLCD process the dopant source is a monolayer containing dopant atoms.
In this article a detailed procedure for surface doping of silicon substrate as well as silicon nanowires is demonstrated. Phosphorus dopant source was formed using tetraethyl methylenediphosphonate monolayer on a silicon substrate. This monolayer containing substrate was brought to contact with a pristine intrinsic silicon target substrate and annealed while in contact. Sheet resistance of the target substrate was measured using 4 point probe. Intrinsic silicon nanowires were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) process using a vapor-liquid-solid (VLS) mechanism; gold nanoparticles were used as catalyst for nanowire growth. The nanowires were suspended in ethanol by mild sonication. This suspension was used to dropcast the nanowires on silicon substrate with a silicon nitride dielectric top layer. These nanowires were doped with phosphorus in similar manner as used for the intrinsic silicon wafer. Standard photolithography process was used to fabricate metal electrodes for the formation of nanowire based field effect transistor (NW-FET). The electrical properties of a representative nanowire device were measured by a semiconductor device analyzer and a probe station.

A detailed procedure for surface doping of Silicon interfaces is provided. The ultra-shallow surface doping is demonstrated by using phosphorus containing monolayers and rapid annealing process. The method can be used for doping of macroscopic area surfaces as well as nanostructures.

חד שכבתי לתקשר סימום של משטחי סיליקון וNanowires שימוש בתרכובות זרחן אורגניות

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two solution-processed polymeric cells connected in parallel by a transparent carbon nanotubes (CNT) interlayer. This structure includes improvements in fabrication techniques for tandem OPV devices. First the need for ambient-processed cathodes is considered. The CNT anode in the tandem device is tuned via ionic gating to become a common cathode. Ionic gating employs electric double layer charging to lower the work function of the CNT electrode. Secondly, the difficulty of sequentially stacking tandem layers by solution-processing is addressed. The devices are fabricated via solution and dry-lamination in ambient conditions with parallel processing steps. The method of fabricating the individual polymeric cells, the steps needed to laminate them together with a common CNT cathode, and then provide some representative results are described. These results demonstrate ionic gating of the CNT electrode to create a common cathode and addition of current and efficiency as a result of the lamination procedure.

A method of fabricating, in ambient conditions, organic photovoltaic tandem devices in a parallel configuration is presented. These devices feature an air-processed, semi-transparent, carbon nanotube common cathode.

שיטת אמביינט לייצור ionically המגודר פחמן Nanotube הנפוץ קטודה בתאים סולריים האורגנית טנדם

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two ...

Making Record-efficiency SnS Solar Cells by Thermal Evaporation and Atomic Layer Deposition

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent thermal evaporation, and it absorbs visible light strongly. However, for a long time the record power conversion efficiency of SnS solar cells remained below 2%. Recently we demonstrated new certified record efficiencies of 4.36% using SnS deposited by atomic layer deposition, and 3.88% using thermal evaporation. Here the fabrication procedure for these record solar cells is described, and the statistical distribution of the fabrication process is reported. The standard deviation of efficiency measured on a single substrate is typically over 0.5%. All steps including substrate selection and cleaning, Mo sputtering for the rear contact (cathode), SnS deposition, annealing, surface passivation, Zn(O,S) buffer layer selection and deposition, transparent conductor (anode) deposition, and metallization are described. On each substrate we fabricate 11 individual devices, each with active area 0.25 cm2. Further, a system for high throughput measurements of current-voltage curves under simulated solar light, and external quantum efficiency measurement with variable light bias is described. With this system we are able to measure full data sets on all 11 devices in an automated manner and in minimal time. These results illustrate the value of studying large sample sets, rather than focusing narrowly on the highest performing devices. Large data sets help us to distinguish and remedy individual loss mechanisms affecting our devices.

Tin sulfide (SnS) is a candidate material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. Here, we demonstrate the fabrication procedure of the SnS solar cells employing atomic layer deposition, which yields 4.36% certified power conversion efficiency, and thermal evaporation which yields 3.88%.

מה שהופך את התאים סולריים שיא יעילות SNS על ידי אידוי תרמי ואטומית שכבת הפקדת

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent ...

Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly known as plasmonic effects, play an important role. Research in this field has, however, been impeded owing to the difficulty of fabricating devices containing the desired functional metal nanostructures. In order to provide a viable strategy to this issue, we herein show a transfer printing-based approach that allows the quick and low-cost integration of designed metal nanostructures with a variety of device architectures, including solar cells. Nanopillar poly(dimethylsiloxane) (PDMS) stamps were fabricated from a commercially available nanohole plastic film as a master mold. On this nanopatterned PDMS stamps, Ag films were deposited, which were then transfer-printed onto block copolymer (binding layer)-coated hydrogenated microcrystalline Si (&#181;c-Si:H) surface to afford ordered Ag nanodisk structures. It was confirmed that the resulting Ag nanodisk-incorporated &#181;c-Si:H solar cells show higher performances compared to a cell without the transfer-printed Ag nanodisks, thanks to plasmonic light trapping effect derived from the Ag nanodisks. Because of the simplicity and versatility, further device application would also be feasible thorough this approach.

A viable transfer printing-based methodology to introduce plasmonic metal nanostructures in solar cells is described. Using nanopillar poly(dimethylsiloxane) stamps, an Ag-based ordered nanodisk array was integrated with standard hydrogenated microcrystalline Si solar cells, which led to improved device performances due to plasmonic light trapping.

שילוב של אור ננו-מבני כסף השמנה בתאים סולריים המוקשה Microcrystalline הסיליקון ידי העברת הדפסה

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly ...

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices have used devices prepared by spin coating, a process that is not amenable to large-scale fabrication. This mismatch in device fabrication makes it difficult to translate quantitative results obtained in the laboratory to the commercial level, making optimization difficult. Using a mini-slot die coater, this mismatch can be resolved by translating the commercial process to the laboratory and characterizing the structure formation in the active layer of the device in real time and in situ as films are coated onto a substrate. The evolution of the morphology was characterized under different conditions, allowing us to propose a mechanism by which the structures form and grow. This mini-slot die coater offers a simple, convenient, material efficient route by which the morphology in the active layer can be optimized under industrially relevant conditions. The goal of this protocol is to show experimental details of how a solar cell device is fabricated using a mini-slot die coater and technical details of running in situ structure characterization using the mini-slot die coater.

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Here, we present a protocol to fabricate organic thin film solar cells using a mini-slot die coater and related in-line structure characterizations using synchrotron scattering techniques.

ייצור הדפסת תאים סולריים heterojunction הגורף<em&gt; באתרו</em&gt; אפיון מורפולוגיה

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices ...

Digital Printing of Titanium Dioxide for Dye Sensitized Solar Cells

Silicon solar cell manufacturing is an expensive and high energy consuming process. In contrast, dye sensitized solar cell production is less environmentally damaging with lower processing temperatures presenting a viable and low cost alternative to conventional production. This paper further enhances these environmental credentials by evaluating the digital printing and therefore additive production route for these cells. This is achieved here by investigating the formation and performance of a metal oxide photoelectrode using nanoparticle sized titanium dioxide. An ink-jettable material was formulated, characterized and printed with a piezoelectric inkjet head to produce a 2.6 &#181;m thick layer. The resultant printed layer was fabricated into a functioning cell with an active area of 0.25 cm2 and a power conversion efficiency of 3.5%. The binder-free formulation resulted in a reduced processing temperature of 250 &#176;C, compatible with flexible polyamide substrates which are stable up to temperatures of 350 &#730;C. The authors are continuing to develop this process route by investigating inkjet printing of other layers within dye sensitized solar cells.

This paper investigates the suitability of inkjet printing for the manufacturing of dye-sensitized solar cells. A binder-free TiO2 nanoparticle ink was formulated and printed onto a FTO glass substrate. The printed layer was fabricated into a cell with an active area of 0.25 cm2 and an efficiency of 3.5%.

דפוס דיגיטלי של טיטניום דו-חמצני עבור לצבוע תאים סולריים רגישים

Silicon solar cell manufacturing is an expensive and high energy consuming process. In contrast, dye sensitized solar cell production is less ...

Electrospinning of Photocatalytic Electrodes for Dye-sensitized Solar Cells

This work demonstrates a protocol to fabricate a fiber-based photoanode for dye-sensitized solar cells, consisting of a light-scattering layer made of electrospun titanium dioxide nanofibers (TiO2-NFs) on top of a blocking layer made of commercially available titanium dioxide nanoparticles (TiO2-NPs). This is achieved by first electrospinning a solution of titanium (IV) butoxide, polyvinylpyrrolidone (PVP), and glacial acetic acid in ethanol to obtain composite PVP/TiO2 nanofibers. These are then calcined at 500 &#176;C to remove the PVP and to obtain pure anatase-phase titania nanofibers. This material is characterized using scanning electron microscopy (SEM) and powder X-ray diffraction (XRD). The photoanode is prepared by first creating a blocking layer through the deposition of a TiO2-NPs/terpineol slurry on a fluorine-doped tin oxide (FTO) glass slide using doctor blading techniques. A subsequent thermal treatment is performed at 500 &#176;C. Then, the light-scattering layer is formed by depositing a TiO2-NFs/terpineol slurry on the same slide, using the same technique, and calcinating again at 500 &#176;C. The performance of the photoanode is tested by fabricating a dye-sensitized solar cell and measuring its efficiency through J-V curves under a range of incident light densities, from 0.25-1 Sun.

The overall goal of this project was to use electrospinning to fabricate a photoanode with improved performance for dye-sensitized solar cells.

Electropinning של אלקטרודות photatalalytic עבור תאים סולריים רגישים צבען

This work demonstrates a protocol to fabricate a fiber-based photoanode for dye-sensitized solar cells, consisting of a light-scattering layer made of ...

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction of degradation mechanisms and prevention of module field failure can consequently decrease investment risks as well as increase the electricity yield. An improved knowledge level can for these reasons significantly decrease the total costs of PV electricity. 
In order to better understand and minimize the degradation of PV modules, the occurring degradation mechanisms and conditions should be identified. This should preferably happen under combined stresses, since modules in the field are also simultaneously exposed to multiple stress factors. Therefore, two 'Combined Stress test with in situ measurement' setups have been designed and constructed. These setups allow the simultaneous use of humidity, temperature, illumination, and electrical biases as independently controlled stress factors on solar cells and minimodules. The setups also allow real-time monitoring of the electrical properties of these samples. This protocol presents these setups and describes the experimental possibilities. Moreover, results obtained with these setups are also presented: various examples about the influence of both deposition and degradation conditions on the stability of thin film Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) as well as Cu2ZnSnSe4 (CZTS) solar cells are described. Results on the temperature dependency of CIGS solar cells are also presented.

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for CuIn,GaSe2 Solar Cells

Two &#39;Combined Stress test with in situ measurement&#39; setups, which allow real-time monitoring of accelerated degradation of solar cells and modules, were designed and constructed. These setups allow the simultaneous use of humidity, temperature, electrical biases, and illumination as independently controlled stress factors. The setups and various experiments executed are presented.

בחיי עיר פיקוח על הפגיעה בביצועים מואצת של תאים סולריים מודולים: חקר מקרה של תאים סולריים2 Se Cu (ב, Ga)

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction ...

Well-aligned Vertically Oriented ZnO Nanorod Arrays and their Application in Inverted Small Molecule Solar Cells

This manuscript describes how to design and fabricate efficient inverted solar cells, which are based on a two-dimensional conjugated small molecule (SMPV1) and [6,6]-phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC71BM), by utilizing ZnO nanorods (NRs) grown on a high quality Al-doped ZnO (AZO) seed layer. The inverted SMPV1:PC71BM solar cells with ZnO NRs that grew on both a sputtered and sol-gel processed AZO seed layer are fabricated. Compared with the AZO thin film prepared by the sol-gel method, the sputtered AZO thin film exhibits better crystallization and lower surface roughness, according to X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscope (AFM) measurements. The orientation of the ZnO NRs grown on a sputtered AZO seed layer shows better vertical alignment, which is beneficial for the deposition of the subsequent active layer, forming better surface morphologies. Generally, the surface morphology of the active layer mainly dominates the fill factor (FF) of the devices. Consequently, the well-aligned ZnO NRs can be used to improve the carrier collection of the active layer and to increase the FF of the solar cells. Moreover, as an anti-reflection structure, it can also be utilized to enhance the light harvesting of the absorption layer, with the power conversion efficiency (PCE) of solar cells reaching 6.01%, higher than the sol-gel based solar cells with an efficiency of 4.74%.

This manuscript describes how to design and fabricate efficient inverted SMPV1:PC71BM solar cells with ZnO nanorods (NRs) grown on a high quality Al-doped ZnO (AZO) seed layer. The well-aligned vertically oriented ZnO NRs exhibit high crystalline properties. The power conversion efficiency of solar cells can reach 6.01%.

היטב מיושר אנכית מונחה ZnO Nanorod מערכים ויישומם ב הפוך קטן מולקולה תאים סולריים

This manuscript describes how to design and fabricate efficient inverted solar cells, which are based on a two-dimensional conjugated small molecule ...