이 작품은 Sb2S3 SbCl3를 사용 하 여 mesoporous 티 오2 층의 증 착에 대 한 상세한 실험 절차를 제공 합니다-thiourea Sb2S3에 응용 프로그램에 대 한 복잡 한 솔루션-태양 전지를 응. 이 문서는 또한 증 착 프로세스를 관리 하는 핵심 요소를 결정 합니다.
방법 논문
이 작품은 Sb2S3 SbCl3를 사용 하 여 mesoporous 티 오2 층의 증 착에 대 한 상세한 실험 절차를 제공 합니다-thiourea Sb2S3에 응용 프로그램에 대 한 복잡 한 솔루션-태양 전지를 응. 이 문서는 또한 증 착 프로세스를 관리 하는 핵심 요소를 결정 합니다.
Sb2S3 는 그것의 독특한 광학 및 전기 특성 때문에 차세대 태양 전지에 적용 될 수 있는 신흥 빛 흡수 중 하나로 간주 됩니다. 최근, 우리 증명의 가능성 차세대 태양 전지로 Sb2S3> 6%의 높은 태양광 효율을 달성 하 여-간단한 thiourea (TU)를 사용 하 여 태양 전지를 응-복잡 한 솔루션 메서드를 기반으로. 여기, 우리는 SbCl3-너와 복잡 한 솔루션을 사용 하 여 태양 전지 제조에 mesoporous 티 오2 (mp-티 오2) 레이어에 Sb2S3 의 증 착에 대 한 주요 실험 절차를 설명 합니다. 첫째, SbCl3-너와 솔루션 SbCl3 및 너와 N, N-dimethylformamide SbCl3의 다른 어 금 니 비율에서에 용 해 하 여 합성: 부 엉. 그런 다음, 솔루션 mp-티 오2/TiO2의 구성으로 준비 된 기판에 입금 됩니다-스핀 코팅 하 여 SnO2 유리 레이어/F-실수로 차단. 마지막으로, 결정 Sb2S3를 형성 하기 샘플은 단련 된 N2-300 ° c.에 글로브 박스를 가득 태양광 장치 성능에 실험적인 매개 변수의 효과 또한 토론 된다.
안티 몬 기반 chalcogenides (Sb-Chs), Sb2S3, Sb2Se3, Sb2(S, Se)3, CuSbS2, 등 차세대 태양 전지1에에서 사용할 수 있는 새로운 자료로 간주 됩니다. ,2,3,,45,6,,78. 그러나, Sb-Chs 빛 흡수에 따라 태양광 장치 가능한 상용화를 입증 하는 데 필요한 10% 전원 변환 효율 (PCE)를 아직 도달 하지 했습니다.
이러한 한계를 극복 하기 위해 다양 한 방법 및 기술 적용 된, 표면 처리 thioacetamide 유도1, 상 온 증 착 방법4, 한 원자 층 증 착 기술2, 등의 사용 콜 로이드 점 양자 점6. 이러한 다양 한 방법 중에서 화학 목욕 분해에 따라 솔루션 처리 전시 최고 성능1. 그러나, 화학 반응 및 후 처리의 정확한 제어는 최고의 성능1,3를 달성 해야 합니다.
최근에, 우리는 높은-성능 Sb2S3에 대 한 간단한 솔루션 처리 개발-응 SbCl3를 사용 하 여 태양 전지-thiourea (TU) 복잡 한 솔루션3. 이 메서드를 사용 하 여 우리는 6.4%의 유사한 장치 성능을 달성 하기 위해 태양 전지에 적용 된 제어 Sb/S 비율 품질 Sb2S3 를 조작 수 PCE. 우리는 또한 효과적으로 Sb2S3 는 단일 단계 증 착에 의해 조립 되었다 이후 처리 시간을 줄일 수 있습니다.
이 작품에서는, 우리는 mesoporous 티 오2 (mp-티 오2)로 구성 된 기판에 Sb2S3 증 착에 대 한 상세한 실험 절차를 설명 / 티 오2 차단 레이어 (티 오2-파) / F 실수로 SnO2 ( Sb2S3의 제작에 대 한 FTO) 유리-응 태양 전지를 통해 SbCl3-너와 복잡 한 솔루션 처리3. 또한, Sb2S3 증 착 과정에서 태양광 성능에 영향을 미치는 세 가지 핵심 요소는 식별 하 고 논의 했다. 방법의 개념은 금속 황 화물에 따라 다른 감광 형 태양 전지에 쉽게 적용할 수 있습니다.
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1. 티 오2-BL 솔루션의 합성
2. 다양 한 SbCl3위한 /TU 어 금 니 비율 SbCl3-너와 솔루션의 합성
참고: 종합 수행 되어야 합니다 장갑 상자에서 SbCl3 수 분의 매우 높은 감도 때문에.
3. mp-티 오2/TiO2-BL/FTO의 구성 된 기판의 준비 유리
4. Sb2S3 mp-티 오2/TiO2-BL/FTO 기판에 증 착 유리
5. Sb2S3의 제조-감 응 태양 전지
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그림 1 mp-티 오2/TiO2-BL/FTO 유리 기판에 Sb2S3 증 착에 대 한 실험 절차의 도식 적인 표현을 보여준다. 그림 1 d 기본 속성 및 여기에 설명 된 방법으로 조작 전형적인 제품의 구조를 보여 줍니다. 주요 x 선 회절 (XRD) 패턴 잘 stibnite Sb2S3 구조1,,34 의 일치와 Sb2O3등 불순물 단계 표시 되지 않습니다. 제외한 기판 단계 (T와 F로 표시). 또한, 흡수 약 730에 가장자리 nm, XRD 패턴의...
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티 오2-BL은 널리 태양 전지에 구멍을 차단 층으로 사용. 그림 2에서 같이, 티 오2-BL 두께 따라 장치 성능에 큰 차이가 관찰 되었다. 따라서, 그것은 비판적으로 FTO와 홀 수송 재료11사이 어떤 직접 접촉을 방지 하기 위해 구멍을 차단 층으로 작동 하기 때문에 두께 최상의 전반적인 장치 성능을 얻기 위해 최적화 되어야 합니다. 그것은 최적의 두께 티 오2-BL 솔루션 종, FTO 형식, 메서드, 빛 흡수, 및 장치 아키텍처에 따라 달라 집니다 지적 한다. 티 오2-BL 두께 뿐만 아니라 온도 티 오212의 결함 제어 측면에서 시간을 포함 한 어 닐 링 조건에 대 한 스캔 해야 합니다.
이 프로토콜을 사용 하 여 만든 장치에서 mp-티 ...
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저자는 공개 없다.
이 작품은 대구 경북 과학 및 기술 (DGIST) R & D 프로그램 과학과 정보 통신, 한국에 의해 지원 되었다 (18-동부 표준시-01 보조금 호 및 18-01-HRSS-04).
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 에틸 알코올, 순수, >99.5% | 그마-알드리치 | 459836 | |
| 티타늄(IV) 이소프로폭사이드 97% | 알드리치 | 205273 | |
| 질산, ACS 시약, 70% | 시그마-알드리치 | 438073 | |
| 안티몬(III) 염화물 | 시그마-알드리치 | 311375 | |
| 티오우레아 | 시그마-알드리치 | T7875 | |
| N, N-디메틸포름아미드, 무수, 99.8% | 시그마-알드리치 | 227056 | |
| TiO2 페이스트 50nm 입자 | ShareChem | SC-HT040 | |
| 폴리(3-헥실티오펜) | 1-재료 | PH0148 | |
| 클로로벤젠 | 시그마-알드리치 | 284513 | |
| FTO/유리(8 Ohmos/sq) | 필킹턴 | ||
| 스핀 코터 | DONG AH TRADE CORP | ACE-200 | |
| 핫 플레이트 | AS ONE Corporation | HHP-411 | |
| 글로브 박스 | KIYON | KK-021AS | |
| UV 오존 클리너 | AHTECH LTS | AC-6 | |
| Furnace | WiseTherm | FP-14 | |
| UV/Vis 흡수 분광법 | PerkinElmer | Lambda 750 | |
| 다기능 증발기 글로브 박스 포함 | 대동 첨단 기술 | DDHT-SDP007 |
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