Name: Kluczowe czynniki wpływające na wydajność ogniw słonecznych uczulonych naSb 2S 3 podczas osadzania Sb2S 3 za pomocą SbCl Przetwarzanie roztworu kompleksu 3-tiomocznika (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-16T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 24 s
Description: Poznaj metodę osadzania Sb₂S₃ na TiO₂ przy użyciu roztworu kompleksu SbCl₃-tiomocznika dla ogniw słonecznych. Technika ta optymalizuje parametry depozycji i poprawia wydajność konwersji energii słonecznej.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Ta praca była wspierana przez programy badawczo-rozwojowe Instytutu Nauki i Technologii Daegu Gyeongbuk (DGIST) Ministerstwa Nauki i Technologii Informacyjnych i Komunikacyjnych Republiki Korei (granty nr 18-ET-01 i 18-01-HRSS-04).

1. Synteza roztworu TiO2-BL
<ol>
	<li>Przygotować 2 przezroczyste fiolki o objętości 50 ml.</li>
	<li>Dodać 20 ml etanolu do 1 fiolki (V1) i zamknąć V1.</li>
	<li>Przenieść V1 do komory rękawicowej wypełnionejN2 z systemem kontroli wilgotności o poziomieH2O< 1 ppm.</li>
	<li>Dodać 1,225 ml izoproptlenku tytanu (IV) (TTIP) do V1 za pomocą strzykawki z filtrem PVDF 0,45 μm i delikatnie mieszać mieszaninę przez co najmniej 30 min. 
	UWAGA: Ten krok należy wykonać w komorze rękawicowej (lub w warunkach bardzo niskiej wilgotności), ponieważ TTIP jest bardzo wrażliwy na wilgoć. Jeśli roztwór TTIP nie jest przezroczysty lub wewnątrz roztworu obserwuje się białe osady, nie należy go stosować, ponieważ wewnątrz roztworu wystąpiła już niepożądana reakcja.</li>
	<li>Do drugiej przygotowanej fiolki (V2) dodać 18 μl HNO3 (70%) i 138 μlH2Odo 20 ml etanolu za pomocą mikropipety i delikatnie mieszać mieszaninę przez co najmniej 30 min. 
	UWAGA: Tego kroku nie wolno wykonywać w schowku na rękawiczki, ponieważ używany jestH2O.</li>
	<li>Wymieszaj 2 roztwory, wlewając roztwór V2 do roztworu V1 i mieszaj przez ponad 2 godziny, aby zsyntetyzować przezroczysty 0,1 M roztwór TiO2-BL. 
	UWAGA: Ostateczne rozwiązanie musi być przezroczyste. Jeśli roztwór nie jest przezroczysty, należy go ponownie zsyntetyzować, aż do uzyskania przezroczystego roztworu. Pomyślnie przygotowane roztwory TiO2-BL są stabilne przez kilka dni w warunkach wilgotności < 50%.</li>
</ol>
2. Synteza roztworówSbCl 3-TU z różnymi stosunkami molowymi SbCl3/TU
UWAGA: Synteza musi być przeprowadzona w komorze rękawicowej ze względu na bardzo wysoką wrażliwość SbCl3 na wilgoć.
<ol>
	<li>Przygotować roztwór podstawowy SbCl3 [1 mmol SbCl3 w 1 ml N,N-dimetyloformamidu (DMF)] w schowku rękawicowym. Na przykład dodaj 6,486 g SbCl3 do 30 ml DMF, aby uzyskać 32,2 ml roztworu podstawowego.</li>
	<li>Dodać odpowiednią ilość roztworu podstawowego do fiolki zawierającej określoną ilość TU w celu syntezy roztworu SbCl3-TU o pożądanym stosunku molowym SbCl3/TU. Na przykład, załóżmy, że każda z 2 fiolek zawiera 0,1 g TU, dodaj 0,9394 ml roztworu podstawowego do jednej fiolki i 0,5637 ml do drugiej, aby zsyntetyzować roztwory o proporcjach SbCl3/TU wynoszących odpowiednio 1/1,5 i 1/2,5.</li>
</ol>
3. Przygotowanie podłoża składającego się ze szkła mp-TiO2/TiO2-BL/FTO
<ol>
	<li>Umyć szkło powlekane FTO (szkło FTO) o wymiarach 25 mm x 25 mm w kąpieli ultradźwiękowej z acetonem przez 10 minut, a następnie etanolem. 
	UWAGA: Do produkcji urządzenia fotowoltaicznego należy użyć wstępnie wzorzystego szkła FTO, w którym powierzchnia FTO o wymiarach 5 - 10 mm x 25 mm jest całkowicie wytrawiona.</li>
	<li>Natychmiast wysuszyć szkło FTO, wdmuchując sprężone powietrze na próbkę.</li>
	<li>Szkło FTO należy czyścić środkiem czyszczącym UV/O3 przez 20 minut.</li>
	<li>Wiruj etanol na szybie FTO z prędkością 5 000 obr./min przez 60 s.</li>
	<li>Natychmiast ponownie odwirować warstwę przygotowanego roztworu TiO2-BL w tych samych warunkach, co w kroku 3.4.</li>
	<li>Suszyć szklankę FTO przez 2 minuty, umieszczając ją na rozgrzanej płycie grzejnej w temperaturze 200 °C.</li>
	<li>Powtórz kroki 3.5 i 3.6, aby uzyskać żądaną grubość TiO2-BL.</li>
	<li>Warstwę mp-TiO2 nanieść na szkło TiO2-BL/FTO metodą sitodruku z pastą TiO2 (cząstki TiO2 50 nm) i maską poliestrową.</li>
	<li>Wyżarzać szkło mp-TiO2/TiO2-BL/FTO w temperaturze 500 °C przez 30 min.</li>
	<li>Zanurzyć wyżarzone podłoża w przezroczystym wodnym roztworze TiCl4 o stężeniu 40 mM po schłodzeniu do temperatury pokojowej. 
	UWAGA: Roztwór TiCl4 o stężeniu 40 mM musi być przezroczysty. Jeśli podłoża zostaną zanurzone w roztworze TiCl4 przed schłodzeniem, mogą łatwo pęknąć z powodu dużej różnicy temperatur między substratem a roztworem.</li>
	<li>Przenieść podłoża do pieca w temperaturze 60 °C i przechowywać je przez 1 godzinę.</li>
	<li>Podłoża należy kilkakrotnie spłukać ciepłą wodą i natychmiast wysuszyć, na nie sprężonym powietrzem. 
	UWAGA: Aby zapobiec pękaniu podłoży, podczas płukania należy używać ciepłej wody (około 60 °C).</li>
	<li>Ponownie wyżarzać podłoża w temperaturze 500 °C przez 30 min.</li>
</ol>
4. Osadzanie Sb2S3 na podłożu szkła mp-TiO2/TiO2-BL/FTO
<ol>
	<li>Podłoża należy potraktować środkiem czyszczącym UV/O3 przez 20 minut, aby oczyścić powierzchnię, a następnie przenieść je do schowka na rękawiczki.</li>
	<li>Wirować rozpuszczalnik DMF na podłożach z prędkością 3 000 obr./min przez 60 s przed wirowaniem pokryć je roztworem SbCl3-Tu.</li>
	<li>Podłoża w stanie surowym podgrzewać przez 5 minut, umieszczając je na płycie grzejnej w temperaturze 150 °C w celu częściowego rozkładu termicznego i powstania fazy amorficznej.</li>
	<li>Umieścić próbki na wstępnie podgrzanej płycie grzejnej w temperaturze 300 °C na 10 minut w celu wytworzenia fazy krystalicznej.</li>
	<li>Po schłodzeniu próbek do temperatury pokojowej wyjąć je ze schowka na rękawiczki.</li>
</ol>
5. Produkcja ogniw słonecznych Sb2S 3-czułych
<ol>
	<li>Dodać 15 mg poli(3-heksylotiofenu) (P3HT) do 1 ml chlorobenzenu i delikatnie mieszać, aż do uzyskania klarownego czerwonawego roztworu.</li>
	<li>Wirowanie chlorobenzenu na podłożu osadzonym w Sb2S 3 z prędkością 3 000 obr./min przez 60 s.</li>
	<li>Natychmiast ponownie odwirować warstwę przygotowanego roztworu P3HT w takich samych warunkach, jak w kroku 5.2.</li>
	<li>Przenieść próbki do komory próżniowej parownika.</li>
	<li>Zdeponuj 100 nm złota po kursie 1,0 A/s.</li>
</ol>

<ol><li>Choi, Y. C., Lee, D. U., Noh, J. H., Kim, E. K., Seok, S. I. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201304238">Highly Improved Sb2S3 Sensitized-Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells and Quantification of Traps by Deep-Level Transient Spectroscopy.</a> Advanced Functional Materials. 24 (23), 3587-3592 (2014).</li>
<li>Kim, D. -H., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/nr/c4nr04148h">Highly reproducible planar Sb2S3-sensitized solar cells based on atomic layer deposition.</a> Nanoscale. 6 (23), 14549-14554 (2014).</li>
<li>Choi, Y. C., Seok, S. I. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201500296">Efficient Sb2S3-Sensitized Solar Cells Via Single-Step Deposition of Sb2S3 Using S/Sb-Ratio-Controlled SbCl3-Thiourea Complex Solution.</a> Advanced Functional Materials. 25 (19), 2892-2898 (2015).</li>
<li>Godel, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+room+temperature+aqueous+Sb2S3+synthesis+for+inorganic-organic+sensitized+solar+cells+with+5.1%25+efficiencies%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Efficient room temperature aqueous Sb2S3 synthesis for inorganic-organic sensitized solar cells with 5.1% efficiencies.</a> Chemical Communications. 51 (41), 8640-8643 (2015).</li>
<li>Choi, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sb2Se3-Sensitized+Inorganic-Organic+Heterojunction+Solar+Cells+Fabricated+Using+a+Single-Source+Precursor%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Sb2Se3-Sensitized Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Fabricated Using a Single-Source Precursor.</a> Angewandte Chemie International Edition. 53 (5), 1329-1333 (2014).</li>
<li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.7b00648">6.5% Certified Efficiency Sb2Se3 Solar Cells Using PbS Colloidal Quantum Dot Film as Hole-Transporting Layer.</a> ACS Energy Letters. 2 (9), 2125-2132 (2017).</li>
<li>Choi, Y. C., et al. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201301680">Efficient Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Employing Sb2(Sx/Se1-x)3 Graded-Composition Sensitizers.</a> Advanced Energy Materials. 4 (7), 1301680(2014).</li>
<li>Choi, Y. C., Yeom, E. J., Ahn, T. K., Seok, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CuSbS2-Sensitized+Inorganic-Organic+Heterojunction+Solar+Cells+Fabricated+Using+a+Metal-Thiourea+Complex+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">CuSbS2-Sensitized Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Fabricated Using a Metal-Thiourea Complex Solution.</a> Angewandte Chemie International Edition. 54 (13), 4005-4009 (2015).</li>
<li>Versavel, M. Y., Haber, J. A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040609007003513">Structural and optical properties of amorphous and crystalline antimony sulfide thin-films.</a> Thin Solid Films. 515 (18), 7171-7176 (2007).</li>
<li>Yang, B., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4455288/">Hydrazine solution processed Sb2S3, Sb2Se3 and Sb2(S1-xSex)3 film: molecular precursor identification, film fabrication and band gap tuning.</a> Scientific Reports. 5, 10978(2015).</li>
<li>Peng, B., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010854504000347">Systematic investigation of the role of compact TiO2 layer in solid state dye-sensitized TiO2 solar cells.</a> Coordination Chemistry Reviews. 248 (13-14), 1479-1489 (2004).</li>
<li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201700866">Accelerated Optimization of TiO2/Sb2Se3 Thin Film Solar Cells by High-Throughput Combinatorial Approach.</a> Advanced Energy Materials. 7 (20), 1700866(2017).</li>
<li>Sung, S. -J., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1226086X17303829">Systematic control of nanostructured interfaces of planar Sb2S3 solar cells by simple spin-coating process and its effect on photovoltaic properties.</a> Journals of Industrial and Engineering Chemistry. 56, 196-202 (2017).</li>
<li>Gong, J., Liang, J., Sumathy, K. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136403211200319X">Review on dye-sensitized solar cells (DSSCs): Fundamental concepts and novel materials.</a> Renewable & Sustainable Energery Reviews. 16 (8), 5848-5860 (2012).</li>
<li>Jeon, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solvent+engineering+for+high-performance+inorganic-organic+hybrid+perovskite+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Solvent engineering for high-performance inorganic-organic hybrid perovskite solar cells.</a> Nature Materials. 13 (9), 897-903 (2014).</li>
<li>Choi, Y. C., Lee, S. W., Jo, H. J., Kim, D. -H., Sung, S. -J. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ra/c6ra19203c">Controlled growth of organic-inorganic hybrid CH3NH3PbI3 perovskite thin films from phase-controlled crystalline powders.</a> RSC Advances. 6 (106), 104359-104365 (2016).</li>
<li>Choi, Y. C., Lee, S. W., Kim, D. -H. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4974942">Antisolvent-assisted powder engineering for controlled growth of hybrid CH3NH3PbI3 perovskite thin films.</a> APL Materials. 5 (2), 026101(2017).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

TiO2-BL jest szeroko stosowany jako warstwa blokująca otwory w ogniwach słonecznych. Jak pokazano na rysunku 2, zaobserwowano dużą różnicę w wydajności urządzenia w zależności od grubości TiO2-BL. W związku z tym jego grubość powinna być zoptymalizowana, aby uzyskać najlepszą ogólną wydajność urządzenia, ponieważ krytycznie działa jako warstwa blokująca otwory, zapobiegając bezpośredniemu kontaktowi między FTO a materiałami transportującymi otwory11</s...

chalkogenki na bazie antymonu (Sb-Chs), w tym Sb2S3, Sb2Se3, Sb2(S,Se)3 i CuSbS2, są uważane za nowe materiały, które mogą być używane w ogniwach słonecznych nowej generacji1,2,3,4,5,6,7,8. Jednak urządzenia fotowoltaiczne oparte na absorberach światła Sb-Chs nie osiągnęły jeszcze 10% sprawności konwersji energii (PCE) wymaganej do wykazania wykonalnej komercjalizacji.
Aby przezwyciężyć te ograniczenia, zastosowano różne metody i techniki, takie jak obróbka powierzchni wywołana tioacetamidem1, metoda osadzania w temperaturze pokojowej4, technika osadzania warstw atomowych2, oraz użycie kropek kwantowych z kropkami koloidowymi6. Spośród tych różnych metod, przetwarzanie roztworu oparte na rozkładzie w kąpieli chemicznej wykazało najwyższą wydajność1. Jednak dokładna kontrola reakcji chemicznej i obróbki końcowej jest wymagana w celu osiągnięcia najlepszej wydajności1,3.
Ostatnio opracowaliśmy proste przetwarzanie roztworu dla wysokowydajnych ogniw słonecznych Sb2S 3-sensybilizowanych przy użyciu złożonego roztworu SbCl3-tiomocznika (TU)3. Korzystając z tej metody, byliśmy w stanie wyprodukować wysokiej jakości Sb2S3 z kontrolowanym stosunkiem Sb/S, który został zastosowany do ogniwa słonecznego, aby osiągnąć porównywalną wydajność urządzenia na poziomie 6,4% PCE. Udało nam się również skutecznie skrócić czas obróbki, ponieważ Sb2S3 został wyprodukowany w jednym kroku osadzania.
W tej pracy opisujemy szczegółową procedurę eksperymentalną dla osadzania Sb2S3 na podłożu składającym się z mezoporowatego szkła blokującego TiO2 (mp-TiO2)/TiO2 (TiO 2-BL)/F domieszkowanego SnO2 (FTO) do wytwarzania ogniw słonecznych Sb2S3-sensybilizowanych za pomocą SbCl3-TU complex solution-processing3. Ponadto zidentyfikowano i omówiono trzy kluczowe czynniki wpływające na wydajność fotowoltaiki w trakcie osadzaniaSb 2S3. Koncepcja tej metody może być z łatwością zastosowana do innych ogniw słonecznych typu sensybilizatora opartych na siarczkach metali.

<table><tbody><tr><td>Alkohol etylowy, czysty, >99,5%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>459836</td><td></td></tr><tr><td>Izoproptlenek tytanu(IV) 97%</td><td>Aldrich</td><td>205273</td><td></td></tr><tr><td>Kwas nitynowy, odczynnik ACS, 70%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>438073</td><td></td></tr><tr><td>Chlorek antymonu(III)</td><td>Sigma-Aldrich 311375</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tiomocznik</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T7875</td><td></td></tr><tr><td>N, N-dimetyloformamid, bezwodny, 99,8%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>227056</td><td></td></tr><tr><td>Pasta TiO2 z cząstkami o długości fali 50 nm</td><td>ShareChem</td><td>SC-HT040</td><td></td></tr><tr><td>Poli(3-heksylotiofen)</td><td>1-materiał</td><td>PH0148</td><td></td></tr><tr><td>Chlorobenzen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>284513</td><td></td></tr><tr><td>FTO/szkło (8 Ohmos/sq)</td><td>Pilkington</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spin coater</td><td>DONG AH TRADE CORP</td><td>ACE-200</td><td></td></tr><tr><td>Płyta grzejna</td><td>AS ONE Corporation</td><td>HHP-411</td><td></td></tr><tr><td>Schowek na rękawiczki</td><td>KIYON</td><td>KK-021AS</td><td></td></tr><tr><td>ŚRODEK CZYSZCZĄCY DO OZONU UV</td><td>AHTECH LTS</td><td>AC-6</td><td></td></tr><tr><td>Piec</td><td>WiseTherm</td><td>FP-14</td><td></td></tr><tr><td>UV/Vis Spektroskopia absorpcyjna</td><td>PerkinElmer</td><td>Lambda 750</td><td></td></tr><tr><td>Parownik wielofunkcyjny ze schowkiem na rękawice</td><td>DAEDONG HIGH TECHNOLOGIES</td><td>DDHT-SDP007</td><td></td></tr></tbody></table>

kluczowe czynniki wpływające na wydajność ogniw słonecznych uczulonych nasb 2s 3 podczas osadzania sb2s 3 za pomocą sbcl przetwarzanie roztworu kompleksu 3-tiomocznika

Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing

Sb2S3 jest uważany za jeden z nowych absorberów światła, które mogą być stosowane w ogniwach słonecznych nowej generacji ze względu na jego unikalne właściwości optyczne i elektryczne. Niedawno wykazaliśmy jego potencjał jako ogniw słonecznych nowej generacji, osiągając wysoką sprawność fotowoltaiczną wynoszącą > 6% w ogniwach słonecznych uczulonychSb 2S3 przy użyciu prostej metody złożonego roztworu na bazie tiomocznika (TU). W tym miejscu opisujemy kluczowe procedury eksperymentalne osadzania Sb2S3 na mezoporowatej warstwie TiO2 (mp-TiO2) przy użyciu złożonego roztworu SbCl3-TU w produkcji ogniw słonecznych. Najpierw roztwór SbCl3-TU jest syntetyzowany przez rozpuszczenie SbCl3 i TU w N,N-dimetyloformamidzie przy różnych proporcjach molowych SbCl3:TU. Następnie roztwór osadza się na przygotowanych podłożach składających się z warstwy blokującej mp-TiO2/TiO2/szkła SnO2 domieszkowanego F metodą powlekania wirowego. Na koniec, w celu wytworzenia krystalicznegoSb 2S3, próbki są wyżarzane w komorze rękawicowej wypełnionej N2 w temperaturze 300 °C. Omówiono również wpływ parametrów eksperymentalnych na wydajność urządzenia fotowoltaicznego.

Rycina 1 przedstawia schematyczny opis procedury eksperymentalnej dotyczącej osadzania Sb2S3 na podłożu mp-TiO2/TiO2-BL/szkło FTO. Rycina 1d pokazuje podstawowe właściwości oraz schemat typowego produktu wytworzonego zgodnie z opisaną tutaj metodą. Główne wzmocnienie dyfrakcji promieniowania X (XRD) dobrze odpowiada strukturze antymonitu Sb2S31</s...

Ta praca dostarcza szczegółowej procedury eksperymentalnej do osadzania Sb2S3 na mezoporowatej warstwie TiO2 przy użyciu roztworu kompleksu 3-tiomocznika SbCl do zastosowań w ogniwach słonecznych uczulonych na Sb2S 3. W artykule tym określono również kluczowe czynniki rządzące procesem osadzania.

Kluczowe czynniki wpływające na wydajność ogniw słonecznych uczulonych naSb 2S 3 podczas osadzania Sb2S 3 za pomocą SbCl Przetwarzanie roztworu kompleksu 3-tiomocznika

Sb2S3 is considered as one of the emerging light absorbers that can be applied to next-generation solar cells because of its unique optical and electrical ...

Metoda ta może pomóc w znalezieniu odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie badań nowej generacji. Na przykład uwrażliwiają bazę architektoniczną przez nasze komórki. Główną zaletą tej techniki jest to, że jest to prosty proces wytwarzania wysokich feromonów przenoszących się przez nasze komórki. Procedurę zademonstruje Eunjeong Hwang, nasz sezonowy badacz z naszego laboratorium. Najpierw dodaj 20 milimetrów etanolu do 15-mililitrowej fiolki zawierającej mieszadło magnetyczne i zamknij fiolkę. Przenieść fiolkę do wypełnionego azotem pojemnika na rękawiczki z systemem kontroli wilgotności. Za pomocą strzykawki z filtrem PVDF o grubości 0,45 mikrona dodaj 1,225 mililitra izopropotlenku tytanu do fiolki i delikatnie mieszaj mieszaninę przez co najmniej 30 minut. Do drugiej 50-mililitrowej fiolki zawierającej mieszadło magnetyczne dodaj 20 mililitrów etanolu, 18 mikrolitrów 70% kwasu azotowego i 138 mikrolitrów wody. Delikatnie mieszaj mieszaninę przez co najmniej 30 minut. Po wyjęciu pierwszej fiolki ze schowka na rękawiczki, należy wymieszać oba roztwory, wlewając roztwór kwasu azotowego do roztworu izopropotlenku tytanu. Mieszaj przez ponad dwie godziny, aby uzyskać przezroczysty

key-factors-affecting-performance-sb2s3-sensitized-solar-cells-during

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Przedstawiono ogólną strategię opracowania kompozytów nanokryształów półprzewodnikowych z separacją ładunku, które można wykorzystać w produkcji energii słonecznej. Wykazano, że zgrupowanie domen nanokryształów typu donora i akceptora w obrębie pojedynczej nanocząstki nadaje jej funkcję fotokatalityczną, podczas gdy heterozłącza objętościowe (bulk-heterojunctions) w filmach z nanokryształów typu donora i akceptora mogą być wykorzystywane do fotowoltażnej konwersji energii.

Pozyskiwanie energii słonecznej za pomocą nanocryształów rozdzielających ładunki oraz ich ciał stałych

Wyprodukowano zintegrowane urządzenie, zawierające barwnikowe ogniwo słoneczne i jednostkę do konwersji w górę anihilacji trypletowo-trypletowej, co pozwoliło na lepsze zbieranie światła z szerszego wycinka spektrum słonecznego. Przy umiarkowanych poziomach napromieniowania wykazano znacznie zwiększoną reakcję na fotony o niskiej energii, co przyniosło rekordową wartość dla ogniw słonecznych wrażliwych na barwnik.

Integracja systemu konwersji w górę anihilacji triplet-triplet w celu zwiększenia wrażliwości barwnika ogniwa słonecznego na światło sub-pasmo wzbronione

Siarczek cyny (SnS) jest materiałem kandydującym na nietoksyczne ogniwa słoneczne występujące w dużych ilościach na Ziemi. Tutaj demonstrujemy procedurę wytwarzania ogniw słonecznych SnS wykorzystującą osadzanie warstw atomowych, które daje 4,36% certyfikowaną sprawność konwersji energii, oraz parowanie termiczne, które daje 3,88%.

Wytwarzanie rekordowo wydajnych ogniw słonecznych SnS metodą termicznego odparowywania i osadzania warstw atomowych

Tutaj prezentujemy protokół wytwarzania organicznych cienkich warstw ogniw słonecznych za pomocą powlekarki z matrycą mini-szczelinową oraz powiązane charakterystyki struktury w linii produkcyjnej za pomocą technik rozpraszania synchrotronowego.

Drukowanie, produkcja masowych heterozłączowych ogniw słonecznych i charakterystyka morfologii in situ

Prezentujemy obszerne badanie na temat efektów różnych metod wytwarzania organicznych/nieorganicznych cienkich warstw perowskitu, porównując struktury krystaliczne, gęstość stanów, poziomy energii i ostatecznie wydajność ogniw słonecznych.

Wpływ metod wytwarzania perowskitów hybrydowych na tworzenie filmu, strukturę elektronową i wydajność ogniw słonecznych

Zaprojektowano i zbudowano dwie konfiguracje 'Combined Stress test with in situ', które pozwalają na monitorowanie w czasie rzeczywistym przyspieszonej degradacji ogniw słonecznych i modułów. Konfiguracje te pozwalają na jednoczesne wykorzystanie wilgotności, temperatury, odchyleń elektrycznych i oświetlenia jako niezależnie kontrolowanych czynników stresowych. Przedstawiono konfiguracje i różne przeprowadzone eksperymenty.

In Situ Monitorowanie przyspieszonej degradacji wydajności ogniw i modułów słonecznych: studium przypadku ogniw słonecznych Cu(In,Ga)Se2

Ten artykuł przedstawia protokół syntezy kryształów chlorku bis(tiomocznika) kadmu metodą chemicznego osadzania w kąpieli. Opisano dwa eksperymenty: jeden wspomagany światłem ultrafioletowym w porównaniu z jednym bez światła ultrafioletowego.

Wpływ promieniowania ultrafioletowego na osadzanie się kryształów chlorku bis(tiomocznika) kadmu w kąpieli chemicznej i późniejsze otrzymywanie CdS

W tym protokole opisujemy szczegółową procedurę eksperymentalną wytwarzania solidnego kontaktu w nanoskali między siecią srebrnych nanoprzewodów a warstwą buforową CdS w cienkowarstwowym ogniwie słonecznym CIGS.

Wytwarzanie wytrzymałego kontaktu w nanoskali między elektrodą z nanodrutu srebrnego a warstwą buforową CdS w cienkowarstwowych ogniwach słonecznych Cu(In,Ga)Se2

Ta praca opisuje kompletny proces produkcji cienkich absorberów tellurku kadmu/tellurku selenu/tellurku kadmu dla zwiększenia wydajności. Proces wykorzystuje zautomatyzowany system próżniowy in-line do osadzania sublimacyjnego w bliskiej przestrzeni, który jest skalowalny, od produkcji urządzeń badawczych o małej powierzchni, a także modułów na dużą skalę.

Ultracienkie ogniwa słoneczne CdSeTe/CdTe osadzane sublimacyjnie w bliskiej przestrzeni dla zwiększenia gęstości prądu zwarciowego i fotoluminescencji

Ten artykuł jest demonstracją i wskazówką do przeprowadzenia i analizy wewnętrznych (z laboratoryjnym przyrządem rentgenowskim) eksperymentów in situ GISAXS dotyczących suszenia farb na niefulerenowych organicznych fotowoltaikach z rolki na rolkę.

Częstość występowania in situ Rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego pod małym kątem na powłoce organicznych ogniw słonecznych z rolki na rolkę z laboratoryjnym oprzyrządowaniem rentgenowskim

Opisujemy metodę wyżarzania w podczerwieni używaną do syntezy perowskitów i mezoskopowych warstw TiO2. Parametry wyżarzania są zróżnicowane i zoptymalizowane pod kątem obróbki na szkle z tlenku cyny (FTO) domieszkowanym fluorem i politereftalanu etylenu pokrytym tlenkiem indu cyny (ITO PET), co w efekcie zapewnia urządzeniom sprawność konwersji mocy &gt;20%.

Błyskawiczne wyżarzanie w podczerwieni do przetwarzania perowskitowych ogniw słonecznych

Poznaj metodę osadzania Sb₂S₃ na TiO₂ przy użyciu roztworu kompleksu SbCl₃-tiomocznika dla ogniw słonecznych. Technika ta optymalizuje parametry depozycji i poprawia wydajność konwersji energii słonecznej.

Kluczowe czynniki wpływające na wydajność ogniw słonecznych uczulonych naSb 2S 3 podczas osadzania Sb2S 3 za pomocą SbCl Przetwarzanie roztworu kompleksu 3-tiomocznika (Wideo) | JoVE Journal

Kluczowe czynniki wpływające na wydajność ogniw słonecznych uczulonych na_{Sb 2}_{S 3} podczas osadzania Sb₂_{S 3} za pomocą SbCl Przetwarzanie roztworu kompleksu 3-tiomocznika

Przeglądaj więcej filmów