Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

מפתח גורמים המשפיעים על הביצועים של Sb2S3-רגיש תאים סולריים במהלך Sb2S3 התצהיר ויה SbCl3-עיבוד פתרון מורכב thiourea

Published: July 16, 2018 doi: 10.3791/58062

Summary

עבודה זו מספק הליך ניסיוני מפורט עם העדות של Sb2S3 בשכבה mesoporous TiO2 באמצעות SbCl3-פתרונות מורכבים thiourea עבור יישומים Sb2S3-רגיש תאים סולריים. מאמר זה קובע גם גורמים מרכזיים המסדירים את התהליך התצהיר.

Abstract

Sb2S3 נחשבת לאחד בולמי אור המתעוררים שניתן להחיל על תאים סולאריים מהדור הבא בשל תכונותיו אופטי וחשמליים ייחודי. לאחרונה, להדגים את הפוטנציאל כמו תאים סולאריים מהדור הבא על ידי שאיפה להשגת יעילות פוטו גבוהה של > 6% Sb2S3-רגיש תאים סולריים באמצעות thiourea פשוטה (טו)-המבוסס על שיטת פתרון מורכב. כאן, אנו מתארים את ההליכים ניסיוני מפתח לתצהיר של Sb2S3 בשכבה (mp-טיו2) mesoporous TiO2 באמצעות SbCl3- טו מורכבות פתרון בייצור של תאים סולריים. ראשית, הפתרון - טו SbCl3הוא מסונתז על ידי המסת SbCl3 וטו ב- N, N- dimethylformamide-יחסים טוחנת שונים של SbCl3: אקדוחן אז הפתרון הוא שהופקדו על איך מכינים סובסטרטים המורכב mp-טיו-2-/TiO-2-חסימת שכבה/F-מסטול זכוכית2 כדורי שלג על ידי ציפוי ספין. לבסוף, כדי ליצור Sb גבישי2S3, הדגימות הם annealed N2-מלא הכפפות ב 300 º C. ההשפעות של הפרמטרים ניסיוני על ביצועי המכשיר פוטו נדונות גם.

Introduction

אנטימון מבוסס chalcogenides (Sb-Chs), כולל2S Sb3, Sb2Se3, Sb2(S, Se)3ו- CuSbS2, נחשבים חומרים המתעוררים ניתן להשתמש בתאים סולאריים מהדור הבא1 ,2,3,4,5,6,7,8. עם זאת, פוטו מכשירים המבוססים על בולמי אור Sb-Chs שטרם הגעת את יעילות ההמרה 10% כוח (PCE) נדרש להפגין מסחור ריאלי.

כדי להתגבר על מגבלות אלה, שיטות וטכניקות שונות הוחלו, כגון thioacetamide-induced טיפול פני שטח1, בטמפרטורת החדר התצהיר שיטה4, טכניקה של התצהיר שכבות אטומיות בודדות2השימוש קולואיד נקודה קוונטית נקודות6. בין השיטות השונות, הפתרון-עיבוד המבוסס על פירוק כימי אמבט הציג את הביצועים הגבוהה ביותר1. עם זאת, שליטה מדויקת של התגובה הכימית והטיפול שלאחר נדרשים על מנת להשיג את1,הטוב ביותר ביצועים3.

לאחרונה פיתחנו הפתרון-עיבוד פשוטה עבור ביצועים גבוהים-Sb-2S-3-רגיש תאים סולריים באמצעות SbCl3-פתרונות מורכבים thiourea (טו)3. באמצעות שיטה זו, הצלחנו ליצור איכות Sb2S3 עם יחס Sb/S מבוקרת, אשר הונחה על תא סולארי כדי להשיג הופעה התקן דומה של 6.4% PCE. גם הצלחנו להפחית ביעילות את זמן העיבוד מאז2S3 של Sb היה מפוברק מאת תצהיר צעד אחר צעד.

בעבודה זו, אנו מתארים הליך ניסיוני מפורט Sb2S3 התצהיר על המצע המורכב mesoporous TiO2 (mp-טיו2) / TiO2 חסימת שכבה (TiO2- BL) / מסטול-F (2 כדורי שלג זכוכית FTO) הזיוף של Sb2S3-רגיש תאים סולריים באמצעות SbCl3- טו מורכבות פתרון עיבוד3. בנוסף, שלושה גורמים מרכזיים להשפיע על ביצועי פוטו במהלך התצהיר3 S2Sb היה מזוהה ודן. הרעיון של השיטה ניתן להחיל בקלות לתאים סולאריים אחרים מסוג sensitizer מבוסס על מתכת סולפידים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. סינתזה של הפתרון TiO - BL2

  1. להכין שני בקבוקונים שקוף עם אמצעי אחסון 50 מ.
  2. להוסיף 20 מ"ל אתנול מבחנה 1 (V1), חותם V1.
  3. העברה N2V1-מלא הכפפות עם מערכת מבוקרת לחות של רמה O H2של < 1 עמודים לדקה.
  4. להוסיף 1.225 מ של טיטניום (IV) isopropoxide (TTIP) כדי V1 באמצעות מזרק עם מסנן PVDF מיקרומטר 0.45 ובעדינות לבחוש את התערובת במשך לפחות 30 דקות.
    הערה: שלב זה חייב להתבצע בתוך קופסה הכפפה (או בתנאים לחות נמוכה) מאז TTIP היא רגישה מאוד לחות. אם הפתרון TTIP הוא לא שקוף או לבן פוחת משקעים מובחנות בתוך הפתרון, הוא אמור לשמש, מאחר לתגובה לא רצויה שכבר אירעה בתוך הפתרון.
  5. בבקבוקון השני מוכן (V2), להוסיף μL 18 של עב ס3 (70%) וμl 138 של H2O עד 20 מ"ל אתנול באמצעות micropipette ומערבבים בעדינות את התערובת במשך לפחות 30 דקות.
    הערה: שלב זה אין לבצע בתיבת הכפפות, מאחר H2O משמש.
  6. לערבב את 2 פתרונות על ידי מזיגת הפתרון V2 בתוך תמיסת V1 ומערבבים במשך יותר מ 2 h לסנתז את2TiO 0.1 M שקוף - BL הפתרון.
    הערה: הפתרון הסופי חייב להיות שקוף. אם הפתרון אינו שקוף, סידן זה עד מתקבל פתרון שקוף. בהצלחה מוכן TiO2- BL פתרונות יציבים במשך כמה ימים על תנאי לחות של < 50%.

2. סינתזה של הפתרונות - טו3SbCl עם שונים SbCl3/TU יחס שן טוחנת

הערה: הסינתזה חייב להתבצע בתא הכפפות בגלל רגישות גבוהה מאוד של SbCl3 לחות.

  1. להכין SbCl3 מניות הפתרון [1 mmol של SbCl3 ב 1 מ"ל של N, N- dimethylformamide (DMF)] פנימה תא הכפפות. לדוגמה, להוסיף 6.486 גר' SbCl3 30 מ של DMF פתרון מניות 32.2 mL.
  2. להוסיף כמות נאותה של פתרון מניות בקבוקון המכיל כמות נתונה של TU לסנתז את הפתרון - טו3SbCl עם יחס טוחנת הרצוי של SbCl3/TU. לדוגמה, נניח 2 הבקבוקונים בכל מכילים 0.1 g של TU, להוסיף 0.9394 מ"ל של הפתרון מניות כדי בקבוקון אחד ו- 0.5637 mL השני, לסנתז פתרונות עם SbCl3/TU יחס של 1/1.5 ו- 1/2.5, בהתאמה.

3. הכנת המצע המורכב mp-טיו2/TiO2- BL FTO/זכוכית

  1. רחץ מצופים FTO הזכוכית (FTO זכוכית) של 25 מ"מ x 25 מ"מ באמבט אולטראסוני עם אצטון למשך 10 דקות, ואחריו אתנול.
    הערה: כדי לפברק את המכשיר פוטו, השתמש בדוגמת מראש FTO זכוכית, לאן פני השטח FTO 5-10 מ"מ x 25 מ"מ חרוטה לחלוטין.
  2. מיד יבש הזכוכית FTO על ידי פיצוץ גז דחוס על המדגם.
  3. פנקו את הזכוכית FTO עם UV/O3 מנקה במשך 20 דקות.
  4. ספין המעיל אתנול על הזכוכית FTO ב 5,000 סל ד 60 s.
  5. מיד ספין המעיל שוב עם הפתרון - BL2TiO מוכן תחת באותם התנאים של צעד 3.4.
  6. יבש הזכוכית FTO למשך 2 דקות על-ידי הצבתו על פלטה preheated ב 200 מעלות צלזיוס.
  7. חזור על שלבים 3.5, 3.6 כדי להשיג את העובי הרצוי של - BL2TiO.
  8. להפקיד את השכבה2 mp-טיו על הזכוכית - BL/FTO2TiO באמצעות שיטת הדפסה המסך עם טיו2 הדבקה (50 ננומטר TiO2 חלקיקים) ומסיכה פוליאסטר.
  9. Anneal mp-טיו2/TiO2- BL/FTO הזכוכית ב 500 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות.
  10. טובלים את סובסטרטים annealed בפתרון שקוף מימית 40 מ מ TiCl4 לאחר קירור אותם לטמפרטורת החדר.
    הערה: 40 מ מ TiCl4 הפתרון חייב להיות שקוף. אם הפתרון4 TiCl מצעים הם טבל לפני הם מצוננים, הם ישברו בקלות בגלל ההבדל טמפרטורה גדולים בין המצע הפתרון.
  11. להעביר את סובסטרטים תנור ב 60 מעלות צלזיוס ולאחסן אותם לשעה.
  12. לשטוף את סובסטרטים מספר פעמים עם מים חמים ויבש באופן מיידי אותם באוויר blowingcompressed עליהם.
    הערה: כדי למנוע כל פיצוח מצעים, השתמש מים חמים (כ 60 ° C) כאשר שטיפה.
  13. Anneal של סובסטרטים שוב ב 500 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות.

4. התצהיר של Sb2S3 על המצע של mp-טיו2/TiO2- BL FTO/זכוכית

  1. לטיפול של מצעים עם UV/O3 מנקה במשך 20 דקות לנקות את השטח, להעביר אותם תא הכפפות.
  2. ספין המעיל הממס DMF על סובסטרטים ב-3000 סל ד לפני 60 s לסובב ציפוי אותם עם הפתרון - טו SbCl3.
  3. מחממים את סובסטרטים כמו מצופים למשך 5 דקות על-ידי הצבתם על פלטה חמה ב 150 מעלות צלזיוס פירוק תרמי חלקית, היווצרות שלב אמורפי.
  4. מקם את הדוגמאות על פלטה preheated ב 300 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות על היווצרות הגבישי.
  5. לאחר קירור הדגימות לטמפרטורת החדר, הסר אותם בתא הכפפות.

5. ייצור של Sb2S3-רגיש תאים סולריים

  1. להוסיף 1 מ"ל של chlorobenzene 15 מ ג של poly(3-hexylthiophene) (P3HT) ומערבבים בעדינות אותם עד מתקבל פתרון ברור אדמדם.
  2. לסובב את המעיל chlorobenzene על2S Sb3-הפקיד המצע ב-3000 סל ד 60 s.
  3. מיד ספין המעיל שוב עם הפתרון P3HT מוכן תחת באותם התנאים כמו בשימוש בשלב 5.2.
  4. להעביר את הדגימות לתוך תא ואקום של המאייד.
  5. הפקדת 100 ננומטר זהב עם קצב של 1.0 Å / s.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

איור 1 מציג ייצוג סכמטי של התהליך ניסיוני לתצהיר3 2S Sb על המצע של mp-טיו2/TiO2- BL/FTO זכוכית. איור 1 d מציגה את המאפיינים הבסיסיים ערכה של מוצר אופייני מפוברק על ידי השיטה המתוארת במסמך זה. התבנית רנטגן הראשי עקיפה (XRD) הוא תואמים עם זה של stibnite Sb2S3 מבנה1,3,4 ולא שלבים טומאה, כגון Sb2O3, אינם גלויים חוץ שלבים המצע (מסומן בתור T ו- F). בנוסף, קליטתם קצוות כ 730 nm, כפי שמוצג שיבוץ התבנית XRD, עולה בקנה אחד עם הפער הלהקה (Eg) של Sb2S3 (1.7 eV)1,3,4 ,9. תוצאות אלו מאשרים שאת איכות Sb2S3 יכול להיות מפוברק בהצלחה באמצעות השיטה המובאת במסמך זה.

כדי לבדות ביצועים גבוהים-Sb-2S-3-sensitized השמש תאים עם > 5% יעילות השימוש בשיטה זו, שלושה צעדים התצהיר מפתח המשפיעים באופן משמעותי על איכות המוצר הסופי יש לשקול במהלך ה Sb2S 3 התצהיר. השלבים הבאים הם העדות - BL TiO2העדות2 mp-טיו, SbCl3- טו פתרון התצהיר. כאן, אנו מראים את הגורמים במהלך התצהיר3 2S Sb להשפיע על הביצועים photovoltaic (PV).

בשלב של TiO2- BL התצהיר (מפתח שלב 1), העובי של TiO2- BL יכול להיות נשלט על ידי חוזר על שני השלבים של ספין ציפוי עם הפתרון - BL2TiO וייבוש המצע. איור 2a מציג את פליטת שדה חתך הרוחב סריקת אלקטרונים ספקטרוסקופיה (FESEM) תמונות של המכשירים מפוברק בעוביים שונים של - BL2TiO. העובי של - BL2TiO באופן ליניארי עולה מ- 46 ל 260 ננומטר ככל שמספר החזרות פעמים מן 1 6 מגביר, כפי שמוצג איור 2a ו- 2b. מבחינת הביצועים התקן PV, כפי שהיא נמדדת PCE, הערכים הגבוהים ביותר PCE נצפו על עובי BL של-130 nm (פעמים החזרה של 3).

איור 3a ו- 3b להראות התמונות FESEM חתך הרוחב של סובסטרטים עם עובי2 mp שונים-טיו, שלהם צפיפות זרם-המתח עקומות (J-V) כפונקציה של עובי2 mp-טיו, בהתאמה. עובי2 mp-טיו נשלטת על-ידי בחירת רשת שונים סוגי המסכה פוליאסטר. כמו הרוזן רשת (לכל אינץ ') של המסכה גדל מ- 250 ל 460, עובי2 mp-טיו פוחת מ 1600 ל 830 nm, כפי שמוצג באיור 3 א. ההופעה PV נשארו דומים בטווח עובי2 mp-TiO של 830-1200 ננומטר, אך בהמשך עלייה עובי הוביל את יעילות מופחתת (איור 3b).

על מנת לחקור את ההשפעות של SbCl3: TU יחס טוחנת מפתח בשלב 3, מאפייני הקליטה של הדגימות המוכנים יחסים טוחנת שונים של SbCl3- טו קודמן פתרונות נבחנו. כפי שמוצג באיור 4a, קליטתם גדל במידה ניכרת עם עלייה TU יחס 1:2. 0; עם זאת, זה ירד בהדרגה עם עליות נוספות של תוכן טו. כדי לחקור את השינוי של Eg, Tauc נגזר ספקטרום בליעה בחלקות ובדוקים10. התוצאה מצביעה על ערך2 שונים (αhν) אבל באותה Eg של 1.7 eV. ביצועי המכשיר הטוב ביותר הושג סביב היחס טוחנת של SbCl3: TU = 1:2.03, כפי שמוצג בטבלה 1.

Figure 1
איור 1 : תרשים סכימטי של ההליך התצהיר לתצהיר3 2S Sb בהמצע. (), (b), (ג) אלה לוחות מראה שלושת הצעדים ניסיוני מפתח. (ד) לוח זה מציג תוצאות המדגם מורכב (mp-טיו2 עם Sb2S3) / TiO2- BL/FTO זכוכית. בתבנית XRD, המבנה הסטנדרטי stibnite Sb2S3 (JCPDS מס ' 42-1393) מותווים כעמודה אדום. דמות זו שונתה מן צ'וי. et al. 3. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2 : ההשפעות של TiO2- BL עובי במפתח שלב 1- () לוח זה מציג חתך הרוחב FESEM תמונות של התקנים פוטו מפוברק בעוביים שונים של - BL2TiO. של תמונות, BL # פירושו של TiO2- BL מפוברק על ידי # של פעמים חזרה, ואת החלק של TiO2- BL מסומן עם מלבן אדום. (b) גרף זה מראה את עובי - BL2TiO כפונקציה של מספר חזרות. (ג) לוח זה מציג גרף PCE כפונקציה של TiO2- BL עובי. הסמלים ואת קווי שגיאה בלוח c הם ממוצעים, סטיות תקן, בהתאמה, המתקבל הנתונים PCE של התקנים עשר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3 : ההשפעות של עובי2 mp-טיו במפתח בשלב 2. () לוח זה מציג חתך הרוחב FESEM תמונות של מצעים עם עוביים2 mp שונים-טיו. (b) לוח זה מציג וריאציה של עקומות J-V כפונקציה של עובי2 mp-טיו. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4 : ההשפעות של היחס טוחנת של SbCl3/TU מפתח בשלב 3. אלה מראות () את הקליטה, עלילה (ב') הגרף של Tauc ותמונות (c) של דגימות מפוברק עם SbCl שונים3: יחסי טוחנת טו. העלילה Tauc היה מתקבל על ידי בהנחה Sb2S3 יש ישירה Eg. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

SbCl3: יחס טו JSC (מא ס מ-2) VOC (mV) FF (%) PCE (%) RSH/RS (Ω ס מ2)
1:1.4 12.2 475.4 61.7 3.8 582.4/7.1
1:1.6 12 487.4 66.4 4.1 1135.4/6.5
1:1.8 12.7 493.4 66.5 4.4 1217.3/6.8
1:2.0 13.1 493.4 61.6 4.2 644.7/7.8
1:2.2 13 487.4 59.4 3.9 541.8/8.9

טבלה 1: השפעת היחס טוחנת של SbCl3/TU על הביצועים פוטו- JSC, VOCו- FF מציינים לגרום לקצר צפיפות זרם, מתח במעגל פתוח ו במקדם המילוי, בהתאמה. הטבלה שוחזר מן צ'וי. et al. 3.

S1 איור משלים: ההשפעות של הנוכחות של mp-טיו2. לוחות אלה מראים המכשיר טיפוסי () הביצועים ומאפייני הקליטה (b) תלות בנוכחות של mp-טיו2. הדגימות היו מפוברק תחת באותם התנאים כמו אלה המשמשות עבור איור 2. Mp-טיו2 עם עובי μm 1 שימש עבור ההשוואה. אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

TiO2- BL הוא נרחב המשמש כשכבה חסימת חור בתאים סולאריים. כפי שמוצג באיור2, הבדל גדול נצפתה ב ביצועי המכשיר תלוי בעובי - BL2TiO. לכן, ועוביו צריך להיות מותאם כדי להשיג את הביצועים הטובים ביותר של המכשיר הכולל, כי היא פועלת באופן ביקורתי כשכבה חסימת חור כדי למנוע מגע ישיר בין FTO חור-הובלת חומרים11. יצוין, כי העובי האופטימלי משתנה בהתאם טיו2- BL פתרון מינים FTO סוגים, שיטה, בולמי אור, ארכיטקטורות התקן. בנוסף העובי - BL2TiO, זה צריך יסרקו עבור תנאים מחזק כולל טמפרטורה וזמן דרך השליטה פגם של TiO212.

את ההתקן שנוצרו באמצעות פרוטוקול זה, ה-mp-טיו2 ממלא תפקיד מכריע בהשגת ביצועים גבוהים משתי סיבות. ראשית, מכשירים עם mp-טיו2 בדרך כלל יש ערכים JSC גבוהים יותר מאלה בלי mp-טיו2, בשל המאפיינים קליטה גבוה המתקבל את2S Sb3 שהופקדו על mp-טיו2, כפי שמוצג איור משלים S1. שנית,2S Sb3 המציא דרך שפרוטוקול זה נוצר בקלות לתוך צורת האי ולא קומפקטית דקה בסרט על משטח מישורי13. זה יוביל איש קשר ישיר לא רצויה בין HTM את טיו2- BL בתאים סולאריים מישוריים. לכן, זה חיוני לשימוש mp-טיו2 המכשיר הציג כאן כדי למצוא את העובי האופטימלי של mp-טיו2 להשגת ביצועים גבוהים. עבור התאים הסולאריים מפוברק ב mp-טיו2, עובי2 mp-טיו נחשב כגורם מפתח להשגת תאים סולריים ביצועים גבוהים והיא משתנה בהתאם סוגי החומרים שהופקדו על פני השטח של mp-טיו2. לדוגמה, mp-טיו2 עם עובי של 5-30 μm ו < 200 ננומטר בדרך כלל מיושמת רגיש לצבוע14 היברידית פרוביסקיט תאים סולריים15,16,17, בהתאמה, כדי להשיג הופעה מכשיר טוב. 2S Sb הנוכחי3-sensitized תאים סולריים, העובי של mp-טיו2 של 1 μm מתאים יותר הטוב ביצועים3, אבל העובי האופטימלי עשוי להשתנות, לא ייתכן שיהיה צורך mp-טיו2 בהתאם שיטה2.

קביעת SbCl אידיאלי3: TU טוחנת יחס זה חשוב במיוחד כי זה מאוד משפיע את מאפייני הקליטה של sensitizer האור, אשר קשורה קשר הדוק JSC, כפי שמוצג באיור4. בנוסף, יחס מיטבי יכול לסייע ביצירת טוהר גבוהה Sb2S3 ללא זיהומים או שאריות. על הדגימות מפוברק עם יחס גבוה של TU, גופרית אלמנטלים נוצר על פני השטח, אשר מפסיק את הזרם תשלום של המכשיר3. לכן, כדי להשיג בהתקנים משופרים, היחס טוחנת צריך להיות מותאם.

במחקר זה, הראו שלושה מפתחות ניסיוני גורמים במהלך התצהיר3 2S של Sb והשפעתם על ביצועי המכשיר PV Sb2S3-רגיש תאים סולריים. פרוטוקול המובאות כאן ניתן ליישם מערכות PV סוג אחרות sensitizer מבוסס על Sb2Se35, Sb-2(S/Se)-3-7ו-2CuSbS8. אנו מאמינים כי שיטה זו מספקת הדרכה על גישה חומרים חדשניים עבור מערכות PV.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי מכון טגו Gyeongbuk למדע, טכנולוגיה (DGIST) R & D תוכניות של משרד המדע, תקשוב, הרפובליקה של קוריאה (מענקים מס 18-ET-01 ו- 18-01-HRSS-04).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ethyl alcohol, Pure, >99.5% Sigma-Aldrich 459836
Titanium(IV) isopropoxide 97% Aldrich 205273
Nitic acid, ACS reagent, 70% Sigma-Aldrich 438073
Antimony(III) chloride Sigma-Aldrich 311375
Thiourea Sigma-Aldrich T7875
N,N-Dimethylformamide, anhydrous, 99.8% Sigma-Aldrich 227056
TiO2 paste with 50 nm particles ShareChem SC-HT040
Poly(3-hexylthiophene) 1-Material PH0148
Chlorobenzene Sigma-Aldrich 284513
FTO/glass (8 Ohmos/sq) Pilkington
Spin coater DONG AH TRADE CORP ACE-200
Hot plate AS ONE Corporation HHP-411
Glove box KIYON KK-021AS
UV OZONE Cleaner AHTECH LTS AC-6
Furnace WiseTherm FP-14
UV/Vis Absorption spectroscopy PerkinElmer Lambda 750
Multifunctional evaporator with glove box DAEDONG HIGH TECHNOLOGIES DDHT-SDP007

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Choi, Y. C., Lee, D. U., Noh, J. H., Kim, E. K., Seok, S. I. Highly Improved Sb2S3 Sensitized-Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells and Quantification of Traps by Deep-Level Transient Spectroscopy. Advanced Functional Materials. 24 (23), 3587-3592 (2014).
  2. Kim, D. -H., et al. Highly reproducible planar Sb2S3-sensitized solar cells based on atomic layer deposition. Nanoscale. 6 (23), 14549-14554 (2014).
  3. Choi, Y. C., Seok, S. I. Efficient Sb2S3-Sensitized Solar Cells Via Single-Step Deposition of Sb2S3 Using S/Sb-Ratio-Controlled SbCl3-Thiourea Complex Solution. Advanced Functional Materials. 25 (19), 2892-2898 (2015).
  4. Godel, K. C., et al. Efficient room temperature aqueous Sb2S3 synthesis for inorganic-organic sensitized solar cells with 5.1% efficiencies. Chemical Communications. 51 (41), 8640-8643 (2015).
  5. Choi, Y. C., et al. Sb2Se3-Sensitized Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Fabricated Using a Single-Source Precursor. Angewandte Chemie International Edition. 53 (5), 1329-1333 (2014).
  6. Chen, C., et al. 6.5% Certified Efficiency Sb2Se3 Solar Cells Using PbS Colloidal Quantum Dot Film as Hole-Transporting Layer. ACS Energy Letters. 2 (9), 2125-2132 (2017).
  7. Choi, Y. C., et al. Efficient Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Employing Sb2(Sx/Se1-x)3 Graded-Composition Sensitizers. Advanced Energy Materials. 4 (7), 1301680 (2014).
  8. Choi, Y. C., Yeom, E. J., Ahn, T. K., Seok, S. I. CuSbS2-Sensitized Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Fabricated Using a Metal-Thiourea Complex Solution. Angewandte Chemie International Edition. 54 (13), 4005-4009 (2015).
  9. Versavel, M. Y., Haber, J. A. Structural and optical properties of amorphous and crystalline antimony sulfide thin-films. Thin Solid Films. 515 (18), 7171-7176 (2007).
  10. Yang, B., et al. Hydrazine solution processed Sb2S3, Sb2Se3 and Sb2(S1-xSex)3 film: molecular precursor identification, film fabrication and band gap tuning. Scientific Reports. 5, 10978 (2015).
  11. Peng, B., et al. Systematic investigation of the role of compact TiO2 layer in solid state dye-sensitized TiO2 solar cells. Coordination Chemistry Reviews. 248 (13-14), 1479-1489 (2004).
  12. Chen, C., et al. Accelerated Optimization of TiO2/Sb2Se3 Thin Film Solar Cells by High-Throughput Combinatorial Approach. Advanced Energy Materials. 7 (20), 1700866 (2017).
  13. Sung, S. -J., et al. Systematic control of nanostructured interfaces of planar Sb2S3 solar cells by simple spin-coating process and its effect on photovoltaic properties. Journals of Industrial and Engineering Chemistry. 56, 196-202 (2017).
  14. Gong, J., Liang, J., Sumathy, K. Review on dye-sensitized solar cells (DSSCs): Fundamental concepts and novel materials. Renewable & Sustainable Energery Reviews. 16 (8), 5848-5860 (2012).
  15. Jeon, N. J., et al. Solvent engineering for high-performance inorganic-organic hybrid perovskite solar cells. Nature Materials. 13 (9), 897-903 (2014).
  16. Choi, Y. C., Lee, S. W., Jo, H. J., Kim, D. -H., Sung, S. -J. Controlled growth of organic-inorganic hybrid CH3NH3PbI3 perovskite thin films from phase-controlled crystalline powders. RSC Advances. 6 (106), 104359-104365 (2016).
  17. Choi, Y. C., Lee, S. W., Kim, D. -H. Antisolvent-assisted powder engineering for controlled growth of hybrid CH3NH3PbI3 perovskite thin films. APL Materials. 5 (2), 026101 (2017).

Tags

כימיה גיליון 137 Sb2S3 פתרונות מורכבים thiourea פתרון עיבוד chalcogenides תאים סולאריים sensitizer אי-אורגנית
מפתח גורמים המשפיעים על הביצועים של Sb<sub>2</sub>S<sub>3</sub>-רגיש תאים סולריים במהלך Sb<sub>2</sub>S<sub>3</sub> התצהיר <em>ויה</em> SbCl<sub>3</sub>-עיבוד פתרון מורכב thiourea
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Choi, Y. C., Seok, S. I., Hwang, E., More

Choi, Y. C., Seok, S. I., Hwang, E., Kim, D. H. Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing. J. Vis. Exp. (137), e58062, doi:10.3791/58062 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter