أولاً - مقدمة

بيروفسكيت الخلايا الشمسية ( PSCs ) هي واحدة من التكنولوجيات الناشئة في مجال الطاقة الجديدة في السنوات الأخيرة ، التي تعتمد على أشباه الموصلات perovskite هاليد المعادن العضوية مثل امتصاص الضوء من المواد ، تنتمي إلى الجيل الثالث من الخلايا الشمسية . بسبب ضيق الفجوة الفرقة ، perovskite الخلايا الشمسية يمكن أن تمتص أشعة الشمس من مجموعة واسعة من الطيف ، وبالتالي تحقيق أعلى كفاءة تحويل الطاقة ( PCE ) .

من بين العديد من المواد perovskite ، fapbi3الصيغة الجزيئية CH5ن2بي بي آي3بالمقارنة مع التقليدية ميثيل أمين الرصاص واليود3مع تضييق الفجوة الفرقة ، أفضل الاستقرار الحراري ، أقوى امتصاص الضوء ، يعتبر ممثل الجيل الثالث من المواد الكهروضوئية بيروفسكيت ، مما يدل على إمكانات كبيرة في التطبيق .

الشكل 1 - رسم تخطيطي من هيكل وتشغيل آلية perovskite الخلايا الشمسية .

ثانيا FAPbI3الكريستال هيكل

FAPbI3هو متعدد الكريستالات المواد البلورية ، وهناك أربعة أنواع من المراحل البلورية في مجموعة واسعة من درجة حرارة التحول ( ح ) ، بما في ذلك المرحلة النشطة ضوئيا مكعب3fapbi ) سداسية غير photoactive المرحلة3و اثنين من انخفاض درجة الحرارة المرحلة النشطة ضوئيا ، وهي المرحلة الرباعية3مرحلة التربيع ( γ - fapbi ) .3. لا ومع ذلك ، مكعب photoactivities تتعايش مع الديناميكا الحرارية شبه مستقر ، فقط في درجة حرارة أعلى من 390 ك المرحلة الانتقالية . عندما تكون درجة الحرارة أعلى من ح ، الانتروبيا كسب فا الكاتيونات الناجمة عن الحركة الدورانية يقلل من طاقة غيبس الحرة مكعب المرحلة إلى طاقة غيبس الحرة أقل بكثير من سداسية المرحلة ، وبالتالي تشكيل مكعب المرحلة . عندما تبرد إلى درجة حرارة الغرفة ، فا الكاتيونات يفضل التوجه في سداسية المرحلة ، مرحلة مكعب مع أعلى طاقة غيبس الحرة يمكن التغلب عليها بسهولة من أجل الانتقال إلى مرحلة سداسية حاجز الطاقة المنخفضة الطاقة تلقائيا . الانتقال من مكعب إلى سداسي المرحلة يجب أن تكون مقيدة في كفاءة عالية ومستقرة بيروفسكيت الأجهزة الضوئية .

الشكل 23الشكل 1 تخطيطي من الكريستال هيكل ( أ ) مكعب α - المرحلة التي ترتبط بها cotop ; ( ب ) مرحلة دلتا سداسية متصلة في مستوى واحد

تطبيق كسرد في بيروفسكيت رقيقة الأفلام

حيود الأشعة السينية ( XRD ) هي واحدة من أهم وسائل توصيف بيروفسكيت رقيقة الأفلام . من خلال قياس دقيق حيود ذروة الموقف وشدة المرحلة البلورية ( على سبيل المثال ، photoactive α و nonactive δ المرحلة ) من بيروفسكيت يمكن تحديدها بسرعة . جنبا إلى جنب مع شكل ذروة التحليل ( مثل نصف الطول والعرض ، سلالة التحول ) ، حجم الحبوب ، المشبك الإجهاد عيب كثافة الفيلم يمكن تقييمها ، والتي يمكن أن توفر أساسا لتحسين عملية إعداد الهيكلية الرئيسية ( مثل هندسة المذيبات ، إضافات التنظيم ) ، و تلعب دورا لا غنى عنه في تحسين كفاءة واستقرار بيروفسكيت الأجهزة الضوئية .

رابعاً - الحالات التطبيقية

( 1 ) عينات / إعداد العينات

في هذه التجربة ، ونحن اختبار عينة بيروفسكيت ( مسحوق ، 100 نانومتر فيلم ) من قبل شركة سوتشو langsheng العلمية الصك ، المحدودة .

الشكل 3 - صورة عينة من بيروفسكيت الفيلم .

( 2 ) اختبار إعدادات المعلمة

اختبار الطيف

الشكل 4 نمط الحيود مسحوق PVK

الشكل 5 نمط حيود pvk رقيقة 1 .

الشكل 6 نمط حيود pvk-2 رقيقة

الشكل 7 نمط حيود pvk-3 رقيقة

الشكل 8 - تراكب نمط حيود الكريستال نوعية fapbi3 بيروفسكيت pvk عينات

( 4 ) نتائج الاختبار

بيروفسكيت عينات تم قياسها باستخدام سطح المكتب حيود الأشعة السينية أداة ( FRINGE إف ) من موجة الصوت العلم . تراكب نمط الحيود كما هو مبين في الشكل 11 ، ذروة الحيود في 14.08 درجة ( 110 ) ، 28-24 درجة ( 220 ) و 31.62 درجة ( 310 ) هو سمة ذروة بيروفسكيت المرحلة ، والتي يمكن أن تعكس بشكل جيد تشكيل بيروفسكيت كريستال في جميع العينات . وبالإضافة إلى ذلك ، pvk الحيود مسحوق نمط يدل على أنه نقي بيروفسكيت3وفي الوقت نفسه ، pvk-1 يظهر قمة صغيرة في 10-19 ° الذي ينتمي إلى δ - fapbi . . . . . . .3( 010 ) كريستال الوجه . إن pvk-2 و pvk-3 رقيقة يمكن ملاحظتها بوضوح في 12.8 ° إضافية صغيرة الذروة ، والتي يمكن تحديدها على أنها رد فعل غير الرصاص2الكريستال الطائرة . وفي الوقت نفسه ، ثلاثة PVK الأفلام تظهر واضحة جدا قمم الحيود2( 110 ) و ( 101 ) و ( 200 ) من السطوح البلورية ، لأن PVK الفيلم هو تحميلها على زجاج FTO ، حيود إشارة من زجاج FTO يتم جمعها .

خامساً - الاستنتاجات

كسرد هو وسيلة هامة لوصف المواد في البحث العلمي . سطح المكتب الأشعة السينية diffractometer مع موجة الصوت العلم يمكن أن توفر بيانات قوية لدعم تطوير المواد ، عملية التكيف ومراقبة الجودة بيروفسكيت الأفلام .