Улучшение морфологии и структуры перовскитных солнечных элементов с использованием различных слоёв переноса дырок
Аннотация
В данной работе были проанализированы морфологические и структурные характеристики материалов PEDOT:PSS и PTAA в качестве слоёв переноса дырок (СПД). Оптические измерения показали, что плёнка PTAA обладает более высокой прозрачностью в области видимого света. Изображения, полученные с помощью атомно-силовой микроскопии (AFM) и сканирующей электронной микроскопии (SEM), подтвердили, что в перовскитных солнечных элементах (ПСЭ), изготовленных на основе PTAA, зёрна перовскита имеют больший размер и более плотную структуру. В ПСЭ с использованием PTAA обеспечивается более эффективное разделение зарядов и лучшее удержание энергии. В связи с этим данный материал считается более эффективным по сравнению с PEDOT:PSS и рассматривается как перспективный вариант для будущих перовскитных солнечных элементов.
Ключевые слова:
Об авторах
Список литературы
Kojima A., Teshima K., Shirai Y., Miyasaka T. “Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells”. J. Am. Chem. Soc., 2009.
Green M.A., Ho-Baillie A., Snaith H.J. “The emergence of perovskite solar cells”. Nat. Photonics, 2014.
Correa-Baena, J.-P., Saliba, M., Buonassisi, T., Grätzel, M., Abate, A., et al. Prominent challenges for perovskite solar cells to reach the market. Energy Environmental Science, 2017, 10, 710-727.
Yang W.S., Park B.W., Jung E.H., Jeon N.J., et al. “Iodide management in formamidinium-lead- halide–based perovskite layers for efficient solar cells”. Science, 2017.
Li N., Niu X., Chen Q., Zhou H. “Towards commercialization: the operational stability of perovskite solar cells” Chem. Soc. Rev., 2020.
Bhushan, B. Springer Handbook of Nanotechnology. Springer, 3rd ed. (2010).
Goldstein, J. et al. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer, 4th ed. (2018).
Shao,Y.,Xiao,Z.,Bi,C.,Yuan,Y.,Huang,J.,etal. Origin and elimination of photocurrent hysteresis by fullerene passivation in perovskite solar cells.Nature Communications, 2014, 5, 5784.
Abate, A., Saliba, M., Hollman, D. J., Stranks, S. D., Wojciechowski, K., et al. Supramolecular halogen bond passivation of organic–inorganic halide perovskite solar cells. Nano Letters, 2014, 14, 3247-3254.
Chiang, C.-H., Wu, C.-G.,Bulk heterojunction perovskite-PCBM solar cells with high fill factor.Nature Photonics, 2016, 10, 196-200.
Wang, Q., Dong, Q., Li, T., Gruverman, A., Huang, J., et al.Thin insulating tunneling contacts for efficient and water-resistant perovskite solar cells.Advanced Materials, 2016, 28, 6734-6739.
Zakhidov,E.A., Nematov, S.K., Saparbaev, A.A.et al. N-Methyl-2-Pyrrolidone as an Efficiency and Stability Additive for Perovskite Solar Cells. Appl.Sol.Energy 59, 435-440(2023).
Xiao, Z., Dong, Q., Bi, C., Shao, Y., Yuan, Y., Huang, J., et al.Solvent annealing of perovskite-induced crystal growth for photovoltaic-device efficiency enhancement. Advanced Materials, 2014, 26, 6503–6509.
Goldstein, J.I., Newbury, D.E., Joy, D.C., Lyman, C.E., Echlin, P., Lifshin, E., Sawyer, L., Michael, J.R. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer, New York, 2018, 1-40.
Reimer, L., Hawkes, P.W., Spence, J.C.H. Scanning Electron Microscopy: Physics of Image Formation and Microanalysis. Springer, Berlin, 1998, 3-25.
Egerton, R.F., Li, P., Malac, M. Radiation damage in the TEM and SEM. Micron 35, 399–409, 2004.
Newbury, D.E., Ritchie, N.W.M., Joy, D.C., Lyman, C.E., Michael, J.R. Electron-excited X-ray microanalysis: fundamentals and analytical applications. Journal of Materials Science 50, 493–518, 2015.
Stranks, S.D., Eperon, G.E., Grancini, G., Menelaou, C., Alcocer, M.J.P., Leijtens, T., Herz, L.M., Petrozza, A., Snaith, H.J. Electron-hole diffusion lengths exceeding 1 micrometer in an organometal trihalide perovskite absorber. Science 342, 341-344, 2013.
De Quilettes, D.W., Vorpahl, S.M., Stranks, S.D., Nagaoka, H., Eperon, G.E., Ziffer, M.E., Snaith, H.J., Ginger, D.S. Impact of microstructure on local carrier lifetime in perovskite solar cells. Science 348, 683–686, 2015.
Herz, L.M., Johnston, M.B., Snaith, H.J., Stranks, S.D. Radiative and nonradiative recombination in metal halide perovskites. Accounts of Chemical Research 49, 225-234, 2016.
Copyright (c) 2026 Б.Г. Хидиров, С.Р. Реймабаева, Л.Р. Нурумбетова, М.Х. Имомов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.