有机金属卤化物钙钛矿的热特性是如何影响K-Doping吗?gydF4y2Ba

在《华尔街日报》最近发表的一篇文章gydF4y2BaACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩gydF4y2Ba,研究人员讨论了热稳定性的性质K-doped有机金属卤化物钙钛矿应用在光伏材料。欧洲杯足球竞彩gydF4y2Ba

研究:gydF4y2Ba热稳定性的K-Doped有机金属卤化物钙钛矿的光伏材料。欧洲杯足球竞彩gydF4y2Ba图片来源:Perutskyi石油/ Shutterstock.comgydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

因为他们最初是用作固态太阳能电池吸光组件的功率转换效率(pc),有机金属卤化物钙钛矿(形成)基于methylammonium三碘化铅(MAPbIgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)吸引了重大利益和下一代光伏(PV)材料。欧洲杯足球竞彩gydF4y2Ba

形成太阳能电池被广泛探讨了用于串联太阳能电池,在pc明显高于Shockley-Queisser效率限制结果太阳能电池预计由于带隙(EgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)的形成可能调整通过修改他们的作品。形成是最适合下一代太阳能电池的材料,但他们的可怜的热稳欧洲杯足球竞彩定性和环境一直是一个被广泛使用的重要障碍。gydF4y2Ba

利用封装材料,减少无功空穴和电子传输层,和碳基电欧洲杯足球竞彩极都被研究了为增加形成的稳定层的方法。它已经表明,MAPbI的稳定和PCEgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba可以提高用的一些单价methylammonium离子(马+)与一个或更多的铯离子(c +), formamidinium离子(FA +),或铷离子(Rb +),和一些单价碘离子与氯离子(我)(Cl -),溴离子(Br),或氟离子(F)。gydF4y2Ba

关于这项研究gydF4y2Ba

在这项研究中,作者讨论了K-doping对混合形成的热稳定性的影响。此外,原位x射线衍射测量数据被用于Johnson-Mehl-Avrami(日本)模型。gydF4y2Ba

团队创造了MAPbIgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba前体溶液通过结合632μL N, N-dimethylformamide (DMF),和71毫升的二甲亚砜(DMSO)和159毫克的梅和PbI的461毫克gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。1毫升的DMSO和DMF混合溶剂的体积比1:4、PbI的529毫克gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,188毫克的FAI PbBr 74.3毫克gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和22.7毫克的MABr创建形成前体溶液混合溶解。gydF4y2Ba

研究人员检查了形成沉积在石英基片的NgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba的气氛。K-doping在形成的影响是定量证明日本气象厅模型运用到分析数据获得等温原位x射线衍射(XRD)。gydF4y2Ba

观察gydF4y2Ba

每个形成了类似的n值接近1.5,这是描述diffusion-controlled球面晶体生长模式的价值。研究结果表明,加热后10000小时在85°C, K-doped形成很强的适应性和几乎破裂。K-doping形成的热稳定性有重大影响,因为EgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}FA值分解gydF4y2Ba_{0.85gydF4y2Ba}马gydF4y2Ba_{0.15gydF4y2Ba}Pb(我gydF4y2Ba_{0.85gydF4y2Ba}BrgydF4y2Ba_{0.15gydF4y2Ba})gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba与K掺杂提高到128.4±5.2焦每摩尔。gydF4y2Ba

这是发现EgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}值MAPbI的分解gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba,足总gydF4y2Ba_{0.85gydF4y2Ba}马gydF4y2Ba_{0.15gydF4y2Ba}Pb(我gydF4y2Ba_{0.85gydF4y2Ba}BrgydF4y2Ba_{0.15gydF4y2Ba})gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba,K-doped足总gydF4y2Ba_{0.85gydF4y2Ba}马gydF4y2Ba_{0.15gydF4y2Ba}Pb(我gydF4y2Ba_{0.85gydF4y2Ba}BrgydF4y2Ba_{0.15gydF4y2Ba})gydF4y2Ba_3gydF4y2Ba分别为97.7±6.0,92.9±9.8,128.4±5.2焦每摩尔,分别。gydF4y2Ba

尽管钙钛矿峰值为13.8°的混合时间和PbI形成在下降gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba峰值为12.5°的增加,变化的速度远远低于MAPbIgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba,超过12个小时所需的钙钛矿分解。gydF4y2Ba

K-doping进一步提高混合形成的耐热性。混合形成有或没有K-doping表现出几乎相同的x射线衍射(XRD)模式,峰值约为12.5°,显示一个小数量的PbI的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba从一开始就在这两个样本。混合形成和没有K-doping激活能量为128.4±5.2,92.9±9.8焦每摩尔,分别。研究结果表明,K-doped形成可能是稳定的,他们甚至没有解体后10000小时的加热在85°C。gydF4y2Ba

后10000小时的暴露在85°C, K-doping活化能增加从92.9±9.8,128.4±5.2焦每摩尔,这表明,投影机很少分解。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

总之,该研究阐明,等温原位XRD测量可用于评估形成的耐久性和K-doping可以实际应用的增加形成的耐久性。gydF4y2Ba

作者提到,未来的研究将能够精确定位的关键组件潜在的优越的耐用性钙钛矿太阳能电池通过评估使用堆叠电影与电子和空穴传输层,更类似于实际的设备和测量的氧气和水分。gydF4y2Ba

从AZoM:构建持久的和可持续的未来gydF4y2Ba(电子邮件保护)gydF4y2Ba

源gydF4y2Ba

中村,M。竹中平藏,我。Mabuchi, T。,等。热稳定性的K-Doped有机金属卤化物钙钛矿的光伏材料。欧洲杯足球竞彩ACS应用能源材料(2022)。欧洲杯足球竞彩gydF4y2Bahttps://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.2c00225gydF4y2Ba

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