خلفية البحث و التحدي

PSCعنق الزجاجة الرئيسية للتسويق هو عدم استنساخ عيب التخميل العملية . تتناول هذه الدراسة ثلاثة تحديات رئيسية في هذا المجال :

1. تقلب سطح الدولةهناك اختلافات كبيرة في حالة السطح من بيروفسكيت الأفلام في دفعات مختلفة و بين المشغلين ، حتى لو كانت عملية صغيرة تقلب ( درجة الحرارة ، استوكيومتري ، الرطوبة ) يؤدي إلى عيوب مختلفة تماما التوزيع ، مما يجعل تأثير التخميل من الصعب أن تتكرر .

2. من الصعب السيطرة على تركيز الأمثل passivatorالاستراتيجية التقليدية تحتاج إلى العثور على نقطة التوازن بين إصلاح الخلل ونقل المسؤولج*ومع ذلك ، فإن الاختلاف في حالة السطح يؤدي إلى عدم تكرار الظروف المثلى عبر التجارب ، وحتى الآثار السلبية .

3. القيود المتأصلة في وضع التخميل التقليديةسCPتغيير تركيز passivator يؤثر بشكل كبير على توزيع الطاقة مستوى التوافق ، مما يؤثر على التكاثر . الإفراط في passivators بسهولة شكل مسحوق المتبقية وانخفاض الأبعاد المرحلة ، مما يؤدي إلى ارتفاع مقاومة السطح البيني

فريق البحث و الحلطريقة .

الخلايا الشمسية بيروفسكيت )PSCsالبحث عن استراتيجية التخميل عيبوانغ روي ، جامعة غرب بحيرة ، البروفيسور شيويه جينغ جينغ ، جامعة تشجيانغفريق القيادة المشتركة . ونشرت نتائجها في المجلات الدولية الرائدة الطاقة الطبيعية )الطبيعة الطاقةوأعلى .

فريق البحثتشبع التخميل )التشبث المشبع، SPاستراتيجية جديدةاعتماد نهج مبتكر على مرحلتين لمواجهة التحديات المذكورة أعلاه :

الخطوة الأولى : تنظيم النشاط

استخدام البروبانول المفلورة )مهرجان التلفزيون الدوليالحد من رد الفعل و تخلل قدرة passivator الجزيئات ، والسماح باستخدام تركيزات عالية passivator لضمان أن جميع العيوب السطحية تماما passivator ، مع تجنب الإفراط في رد الفعل و الضارة على شكل انخفاض الأبعاد المرحلة .

الخطوة الثانية : دقة التنظيف

اعتمادمهرجان التلفزيون الدوليكحولالأيسوبروبيل )IPAشطف المذيبات مختلطة ، وإزالة فائض غير ملزمة passivator الجزيئات بدقة ، وتحقيق التشبع passivator عيب والحفاظ على انخفاض الأبعاد طبقة في سمك مناسب . . .

نتائج البحوث الرئيسية

الشكل 3i

فيباآلية المذيباتسمهرجان التلفزيون الدوليتشكيل رابطة هيدروجينية قوية بين ذرة الفلور و ملح الأمونيوم passivator )H-Fرابطة هيدروجينية تنافسية مثبطPbI2اختراع يمكن أن تقلل بشكل فعال في نشاط التفاعل و القدرة على اختراق passivator وتجنب الإفراط في تشكيل الضارة منخفضة الأبعاد المرحلة .

2. توسيع نافذة التشغيل بشكل ملحوظ سSPبالمقارنة مع التقليدية تخميل وكيل ، استراتيجية التسامح عالية .CPهذا الأسلوب يوفر مجموعة واسعة من التركيز المناسب ، ويحسن إلى حد كبير عملية التكاثر .

3. أداء الجهاز

• اختراق الكفاءةسn-i-pفجوة منخفضةPSCدادا1 ف - 4وp–i–nفجوة منخفضةPSCدادا1 ف - 4وp–i–nفجوة واسعة النطاقPSCدادا1 ف - 4و1 سم مربعمساحة كبيرةPSCدادا1 ف - 4

• تحسين الاستقرارس1000تسارع الشيخوخة لا يزال أكثر من80%ابتدائيPCEالاستقرار الأولي هو أفضل بكثير منCPجهاز

• الحد من التباطؤ: عيب التخميل فعال يمنع الهجرة الأيونية

4. التحقق على نطاق واسع SPتنطبق الاستراتيجية على :

• هياكل الأجهزة المختلفة )n-i-pوp–i–nو

• تكوين مختلف بيروفسكيتبروالمحتوى (

• تقنيات إعداد مختلفة ( خطوتين ، ومكافحة المذيبات ترسب )

• إعداد مختلف البيئات ( النيتروجين والهواء )

• مجموعة متنوعة من الأجهزة في المنطقة ( أكثر وضوحا على مساحة كبيرة من الأجهزة )

• يمكن أن يتحقق من خلال طريقة الغمر ، مع إمكانية التصنيع

الخطوات العملية التجريبية

الشكل 4ي

1. إعداد فيلم بيروفسكيت التحقق من اثنين من أساليب الترسيب الرئيسيةSPاستراتيجية عالمية :

• خطوتين: طبقية تدور طلاءPbI2الحلFAI / MAClالحل بعد الصلبn-i-pوp-i-nانخفاض فجوة واسعة النطاق ذات فجوة الحزمة بيروفسكيت

• عكس طريقة ترسيب المذيبات: antisolvent ( أنيسول أو خلات الأثيل ) تضاف إلى تراجع النار أثناء طلاء تدور السلائف الحل .

إعداد صناديق القفازات التي تغطي البيئة النيتروجين ( نقاء عالية ) وبيئة الهواء )25-30%الرطوبة ، محاكاة ظروف الإنتاج الفعلي ) .

2. جهاز تجميع

• الركيزة هيكلسإيتوأوحرية التنفيذترسب الإلكترونات على الزجاج الركازةوثقب طبقة النقل )سنو 2و2PACzونيوكس / لي-4PACZالخ )

• SPتخميل العلاجتركيز عال من أملاح الأمونيوم passivator )بيايتذوب فيمهرجان التلفزيون الدوليتدور على سطح perovskite . . . . . . .فيبا / ايبانشطف المذيبات المختلطة لإزالة الجزيئات الزائدة .p-i-nالأجهزة الهيكلية تحتاج إلى درجة حرارة منخفضة عابرة الصلب

• طريقة بديلة: التحقق من جدوى طريقة الغمر بدلا من طلاء الروتاري

• الانتهاء من القطبترسب مواد نقل كهوف )سبيرو أوميتادطبقة الاستخراج الإلكتروني )LiF / C60 / BCP) ، وأخيرا تبخير أقطاب معدنية

3. اختبار الأداء قياس الظروف القياسيةجي - فيمنحنى المميزةPCEوVOCوالشركة المشتركةوFFوغيرها من المعالم الرئيسية . جميع القياسات غير المعالجة ، ولا سيما1 سم مربعتقييم إمكانات التصنيع على مساحة كبيرة من الأجهزة .

طريقة التمثيل و النتيجة

شبه فيرمي تقسيم النظام(تقسيم مستوى شبه فيرمي ، QFLS)

تقييم فعالية بيروفسكيت فيلم عيب التخميل و تثبيط قدرة غير الإشعاع مركب خسارة .QFLSرفع الأجهزة المرتبطة مباشرةVOCوFFتحسين .

سوترا100 ملم PEAI / FIPAتعامل بيروفسكيت الفيلمفيلم QFLSتحسين مجموعة تصل إلى17.5 ميلو فولتمتفوقة بشكل ملحوظPEAI/IPAمعالجة12.8 ميلو فولتخطوات التنظيفبيايمسحوق حل أوثنائي الأبعادمرحلة التدهور ، ولكنIPAبعد التنظيففيلم QFLSتحسين مجموعة أعلى قليلامهرجان التلفزيون الدولينظفمنتدىSPالفيلم بعد العلاجفيلم QFLSالتحسين المستمرPLلم يلاحظ في الطيفثنائي الأبعادوقد ثبت أن تأثير التخميل مستقرة .

الرسم البيانيS 12 عرض100 ملم PEAI / FIPAوPEAI/IPAالفيلم لم يتم تنظيفهامهرجان التلفزيون الدوليتنظيفIPAثلاثة شروط التنظيففيلم QFLSتحسين التباين .PEAI/FIPAعينات غير مغسولة تظهر أقصى قدر من التحسن(17.5 ميلو فولت)تأثير مختلف المذيبات العلاج والتنظيف خطوة على التخميل من العيوب يمكن عرضها مباشرة .

ضوء آخر نشر العلم والتكنولوجيا يانQFLS-خرائطتحليل المواد المحتملة الحد الأعلى !

إنليتش QFLS-Maperتسمح لكالقدرة التنافسية1 / 5ميزة التكلفةالقدرة على رسم الخرائط والتوزيع المكانيQFLSتقنية التصويرعرض واضح شبه متر مستوى التوزيع المكاني ، حتى أن نوعية المواد في لمحة !

تتبع ديناميتنا والحصول على المعلومات لأول مرة !

الكثافة الحالية-الجهد الكهربائي(ج-ف)منحنى

الخصائص الأساسية من الخلايا الشمسية يمكن أن تكون ممثلة ، والتي يمكن أن تعكس نقل الشحنة الكهربائية الضوئية الأداء .

SPاستراتيجيات زيادة كبيرة في مجموعة متنوعة منPSCsالPCEأداء .Cs0.05FA0.95PbI3 p-i-nهيكل الجهازPEAI-SPبعد العلاجPCEوصل1 ف - 4( أ )VOC = 1.17 فولتوFF = 83.00%وJSC = 26.30 مA سم^-2. لا الاستراتيجية على مختلف مكونات بيروفسكيت )20٪ FAPbBr₃أو40٪ MAPbBr₃المنشطات ) ، طرق تحضير مختلفة وبيئات مختلفة تظهر براعة ممتازة . . . . . . .SPالتخميل يمكن أن تقلل بشكل فعال من التباطؤ ، ويرجع ذلك إلى تثبيط الهجرة ايون عيب التخميل .

الرسم البياني4 أ عرض الأجهزة المرجعيةPEAI-SPمعالجةCs0.05FA0.95PbI3 p-i-nهيكل الجهازجي - فيمنحنى المقارنةPCEالرسم البياني الإحصائي .SPتجهيز الجهاز منحنى أكثر " مربع " ، عرضأعلى عامل شغل و كفاءة تحويل الطاقةوPCEتوزيع أكثر تركيزا وأعلى متوسط القيمة .SPاستراتيجية لتحسين أداء الجهاز و التكرار .

كفاءة الكم الخارجي(الكفاءة الكمية الخارجية، EQE)

كفاءة تحويل الحادث الفوتون في الانتاج الحالي في ضوء الطول الموجي مختلفة تعكس مباشرة استجابة طيفية وكفاءة استخدام الطاقة الشمسية . قياس اعتمادEnliTech QE-Rنظام قياس كفاءة الكممنتدى

EQEدعم البيانات الطيفيةجي - فيقياس منحنىالشركة المشتركةوعلاوة على ذلك ، أداء الجهاز في كل منطقة الطيف هو التحقق من صحتها .SPتحويل الكهروضوئية قدرة الجهاز بعد المعالجة الاستراتيجية .

الرسم البيانيS 22 أ عرضCs0.05FA0.95PbI3 p-i-nهيكل الجهازEQEالطيف . الأجهزة في الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة من المناطق300-850 نانومترعرضارتفاع كفاءة الكم ، ذروة النهج90%ثبت أن الجهاز لديه كفاءة عالية امتصاص الضوء و تهمة جمع القدرة في هذا النطاق الموجي .

نقطة الطاقة القصوى تتبع(تعقب MPP)

رصد التغيرات في الانتاج الحالي من الجهاز مع مرور الوقت في ظل ظروف الإضاءة الثابتة والتحيز الجهد ، وتقييم الأداء على المدى الطويل الاستقرار التشغيلي ، ولا سيما في ظل تسارع الشيخوخة .

محاكاة تسارع الشيخوخة تحت ظروف الاختبار )65 درجة مئويةون₂صندوق القفازات0.8مرات ضوء الشمس (SPاستراتيجية الاستقرار .SPجهاز1000بعد ساعات من الاختبار80%ابتدائيPCEالتخميل التقليدية(CP)الجهاز في البداية260في غضون ساعاتPCEالانخفاض الحاد ، حتى أقل من السيطرة على المجموعة ، يعزى إلى الإفراط في اختراق passivator .SPالاستقرار الأولي من الجهاز هو أفضل بكثير منCPالجهاز الذي ينشأ من انخفاض نفاذية passivator . . . . . . .

الرسم البيانيS 34 مقارنة مع مجموعة مراقبة غير مغلفةCPوSPتطبيع الأجهزة في تسارع الشيخوخة اختبارPCEمع مرور الوقت .SPجهازPCEمعدل تسوس أبطأ ، مما يدل على أفضل الاستقرار على المدى الطويلوCPالجهاز يظهر انخفاض كبير في الأداء في مرحلة مبكرة من الاختبار .

خصائص أخرى

1. زاوية القرارإكسالأشعة السينية الضوئية الطيفي(AR-XPS) توزيع عمق الاختراق قدرة passivator الجزيئات في بيروفسكيت الأفلام تم تحليلها .أكّدفيبا-SPطريقة فعالة لإزالة طبقة عميقةبيايالحد الأدنى من بقايا السطح ، وتحسين التخميل التكرار .(الرسم البياني1د)

2. إكسحيود الأشعة السينية(XRD) الكريستال هيكل perovskite الأفلام تعامل مع passivator تم تحليلها .ثنائي الأبعادمرحلة تشكيل .أكّدمهرجان التلفزيون الدوليتثبيط كبيربيايذروة مسحوقثنائي الأبعادمرحلة التحول هو قمعها بشكل فعال .(الرسم البياني1هـ)

3. طيف الذرات(PL) : تقييم قمع الخسائر غير الإشعاعية المركبة ،PLقوة تعكس تأثير التخميل من العيوب .عرضمهرجان التلفزيون الدوليمع القدرة على إزالة passivator الجزيئية ،IPAعندما تزيد نسبة الحجمPLقوة زيادة تدريجيا .(الرسم البياني3 ز)

4. مجهر مسح بالإلكترون(سيم) مورفولوجيا سطح بيروفسكيت الأفلام لوحظ مباشرة ، وخاصةبي بي آي₂تحويل منطقة التخصيب .أكّدمهرجان التلفزيون الدوليكبتبيايرد الفعل بعد العلاجبي بي آي₂إثراء المنطقة(منطقة مشرقةولا تزال موجودة جزئيا .(الرسم البياني1 ز)

5. طيف الرنين المغناطيسي النووي(المغناطيس النووي)و تحويل فورييه مطيافية الأشعة تحت الحمراء(FTIR) : دراسة المذيباتبي بي آي₂و passivator يجند .أكّدمهرجان التلفزيون الدوليذرات الفلوريد في شكل روابط هيدروجينية قوية مع الأمونيوم passivator ، مما يعوق تشكيل انخفاض الأبعاد المرحلة .(الرسم البياني2و)

6. التحليل الإحصائي الضوئية المعلمات تقييمSPاستراتيجية عالمية وقابلة للتكرار وقابلة للتطبيق .أكّدSPاستراتيجية ممتازة في جميع أنواع الأجهزة ،1 سم مربعمساحة كبيرةPSCsالPCEمن .1 ف - 4رفع1 ف - 4منتدى(الرسم البيانيدإ 24 (أ)

الاستنتاج

فريق البحث والتطوير الناجحتشبع التخميل )SPاستراتيجيةحل فعالPSCsطريقة التخميل التقليدية لا تتفق مع بعضها البعض بسبب اختلاف حالة السطح ، وبالتالي تحسين كفاءة الجهاز ، والاستقرار ، واستنساخ .

اختراق الابتكار الأساسية :

فيباوظيفة رئيسية من المذيباتالبروبانول المفلورة )مهرجان التلفزيون الدوليانخفاض كبير في نشاط التفاعل بين جزيئات passivator بيروفسكيت بالمقارنة مع التقليدية الآيزوبروبيل الكحول )IPAتأكد من أن العيب هو تعطيل و لا تتداخل مع تهمة نقل .مهرجان التلفزيون الدوليمن خلال توسيع نافذة التشغيل ، استراتيجية عالية التسامح إلى تغيير تركيز passivator ، طريقة الترسيب و متوافق passivator ، مما يدل على براعة ممتازة . . . . . . .

2. أداء الجهاز: تحقيق اختراقات متعددة الكفاءة :n-i-pفجوة منخفضةPSCدادا1 ف - 4وp–i–nفجوة منخفضةPSCدادا1 ف - 4وp–i–nفجوة واسعة النطاقPSCدادا1 ف - 4و1 سم مربعمساحة كبيرةPSCدادا1 ف - 4منتدىSPالاستراتيجيات التي توفر مجموعة أوسع من التركيز passivator التشغيل )20-100 ملم PEAIالحفاظ على الكفاءة في تركيز ثابت25%تأثير التباطؤ هو قمعها على نحو فعال ، و أداء الجهاز على مساحة كبيرة هي تحسنت كثيرا .

3. الاستقرار ممتازة الأداءاختبارات الحياة المعجلة )65 درجة مئوية、0.8ضوء الشمسن₂البيئةSPجهاز1000لا يزال أكثر من ساعة في وقت لاحق80%ابتدائيPCEالتخميل التقليدي )CPالجهاز في الجبهة260الانخفاض الملحوظ في غضون ساعات ، أو حتى أسوأ من ذلك في السيطرة على المجموعة ، يعزى إلىSPاستراتيجية فعالة للحد من الإفراط في اختراق passivator . . . . . . .

4. QFLSتحسن كبيرسSPتجهيز فيلم عرض مستمرQFLSتحسين100 ملم PEAI / FIPAمعالجة الفيلمفيلم QFLSتحسين مجموعة تصل إلى17.5 ميلو فولتمتفوقة بشكل ملحوظPEAI/IPAال12.8 ميلو فولتهذا الأسلوب يمكن أن تقلل من فقدان الجهد الدائرة المفتوحة .

إشارة من الطاقة الطبيعية دوي : 10.1038 / s41560-025-01791-z

هذه المقالة هي عن إنليتش guangyan التكنولوجيا المستخدمة في البحث العلمي تقاسم الأكاديمية إذا كان هناك أي انتهاك ، يرجى الكتابة واسمحوا لنا أن نعرف