Facteurs affectant la Performance des Sb2S3clés-sensibilisés cellules solaires pendant une Sb2S3 dépôts via LAPE3-thiourée Solution-traitement complexe

Résumé

Cet ouvrage fournit un procédé expérimental détaillé pour le dépôt de Sb₂S₃ sur une couche mésoporeux TiO₂ à l’aide d’une LAPE₃-solution complexe thiourée pour des applications en Sb₂S₃-sensibles des cellules solaires. Cet article détermine également les facteurs clés qui régissent le processus de dépôt.

Résumé

SB₂S₃ est considéré comme l’un des absorbeurs de lumière émergentes qui peuvent s’appliquer aux cellules solaires de nouvelle génération en raison de ses propriétés optiques et électriques uniques. Récemment, nous avons démontré son potentiel comme la nouvelle génération des cellules solaires en atteignant un haut rendement photovoltaïque > 6 % Sb₂S₃-sensibles des cellules solaires à l’aide d’une simple thiourée (TU)-selon la méthode de solution complexe. Nous décrivons ici les principales procédures expérimentales pour la déposition de Sb₂S₃ sur une couche de (mp-TiO₂) mésoporeux TiO₂ à l’aide d’une solution complexe de LAPE₃- TU dans la fabrication des cellules solaires. Tout d’abord, la solution TU -₃LAPE est synthétisée en dissolvant la LAPE₃ et TU dans le N, N- diméthylformamide à divers rapports molaires de LAPE₃: TU. Ensuite, la solution est déposée sur des substrats de préparés comme consistant en mp-TiO₂/TiO₂-blocage couche/F-dopé SnO₂ verre par Enduction centrifuge. Enfin, pour former le cristallin Sb₂S₃, les échantillons sont recuits dans un N₂-remplis la boîte à gants à 300 ° C. Les effets des paramètres expérimentaux sur l’exécution du dispositif photovoltaïque sont également discutées.

Introduction

Chalcogénures axée sur l’antimoine (Sb-Chs), y compris les Sb₂S₃, Sb,₂Se₃, Sb₂(S, Se)₃et CuSbS₂, sont considérés comme des matériaux émergents qui peuvent être utilisés dans la génération des cellules solaires^{1 ,2,3,4,5,6,7,8}. Toutefois, les dispositifs photovoltaïques basés sur Sb-Chs amortisseurs légers n’ont pas encore attei....

Protocole

1. synthèse de la Solution BL - TiO₂

1. Préparer 2 flacons transparents avec un volume de 50 mL.
2. Ajouter 20 mL d’éthanol dans 1 flacon (V1) et sceller V1.
3. Transfert de V1 à un N₂-rempli de boîte à gants d’un système contrôlé par l’humidité d’un H₂O niveau de < 1 ppm.
4. Ajouter 1,225 mL de titane (IV) l’isopropylate (faite) à V1 à l’aide d’une seringue avec un filtre de 0,45 µm PVDF et doucement remuer le mélange pendant au moins 30 min.
   Remarque : Cette étape doit être exécutée dans une boîte à gants (ou dans des conditions de très faible taux d’humidité) faite étant très sensible à l’humidité. Si ....

Résultats

La figure 1 montre une représentation schématique de la procédure expérimentale pour les dépôts de la Sb₂S₃ sur le substrat du mp-TiO₂/TiO₂verre de - BL/FTO. D de la figure 1 montre le propriétés de base et le schéma d’un produit typique fabriqué selon la méthode décrite ci-après. Le patron de diffraction des rayons x (DRX) principal est bien comparé à celle d’une stibine Sb₂.......

Discussion

TiO₂- BL est largement utilisé comme une couche de blocage des trou dans les cellules solaires. Comme illustré à la Figure 2, une grande différence a été observée dans la performance de l’appareil selon l’épaisseur BL - TiO₂. Par conséquent, son épaisseur doit être optimisé afin d’obtenir un meilleur rendement global appareil, parce qu’il critique agit comme une couche bloquant les trous afin d’éviter tout contact direct entre la FTO et trou-transport matériaux

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Alcool éthylique, pur, >99,5	Sigma-Aldrich	459836
isopropoxyde de titane(IV) 97 %	Aldrich	205273
Acide nitique, réactif ACS, 70 %	Sigma-Aldrich	438073
Chlorure d’antimoine(III)	Sigma-Aldrich	311375
Thiourea	Sigma-Aldrich	T7875
N, N-Diméthylformamide, anhydre, 99,8 %	Sigma-Aldrich	227056
Pâte de TiO2 avec des particules de 50 nm	ShareChem	SC-HT040
Poly(3-hexylthiophène)	1-Matériau	PH0148
Chlorobenzène	Sigma-Aldrich	284513
FTO/verre (8 Ohmos/sq)	Pilkington
Spin coater	DONG AH TRADE CORP	ACE-200
Plaque chauffante	AS ONE Corporation	HHP-411
Boîte à gants	KIYON	KK-021AS
NETTOYANT À L’OZONE UV	AHTECH LTS	AC-6
Four	WiseTherm	FP-14
Spectroscopie d’absorption UV/Vis	PerkinElmer	Lambda 750
Évaporateur multifonctionnel avec boîte à gants	DAEDONG HIGH TECHNOLOGIES	DDHT-SDP007

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