Waiting
Login processing...

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

Chemistry

العوامل التي تؤثر في أداء Sb2ق3الرئيسية-توعية الخلايا الشمسية خلال بينالي الشارقة2ق3 ترسب عبر SbCl3-ال معقدة الحل تجهيز

Published: July 16, 2018 doi: 10.3791/58062

Summary

هذا العمل يوفر إجراءات تجريبية مفصلة لترسب Sb2ق3 على طبقة ميسوبوروس TiO2 استخدام سبكل3-ال حل معقد للتطبيقات في بينالي الشارقة2ق3-توعية الخلايا الشمسية. كما تحدد هذه المادة العوامل الأساسية الناظمة لعملية الترسيب.

Abstract

س2ق3 يعتبر واحداً من امتصاص الضوء الناشئة التي يمكن تطبيقها على الخلايا الشمسية الجيل القادم بسبب خصائصه الفريدة الضوئية والكهربائية. مؤخرا، أثبتنا إمكاناتها كالخلايا الشمسية الجيل القادم بتحقيق كفاءة الضوئية عالية > 6% في بينالي الشارقة2ق3-توعية الخلايا الشمسية باستخدام ال بسيطة (تو)-على أساس أسلوب الحلول المعقدة. هنا، نحن تصف الإجراءات التجريبية الرئيسية للترسب Sb2ق3 على طبقة (mp-TiO2) ميسوبوروس TiO2 استخدام حل معقدة-تو3SbCl في تصنيع الخلايا الشمسية. أولاً، يتم تصنيعه SbCl3-تو الحل بتذويب SbCl3 وتو في N، N-ديميثيلفورماميدي في نسب المولى مختلفة من سبكل3: TU. ثم تودع الحل على ركائز كإعداد مؤلفة من النائب TiO2/TiO2-حظر طبقة/ويخدر الزجاج2 سنو بطلاء تدور. أخيرا، تشكل بلورات Sb2ق3، تعتيق العينات في ن2-ملء صندوق قفازات عند 300 درجة مئوية. وتناقش أيضا آثار المعلمات التجريبية على أداء الأجهزة الكهربائية الضوئية.

Introduction

تشالكوجينيديس على أساس الأنتيمون (Sb-Chs)، بما في ذلك Sb2ق3و Sb2سي3س2(S, Se)3كوسبس2، تعتبر المواد الناشئة التي يمكن أن تستخدم في الخلايا الشمسية الجيل القادم1 2، ،،من35،4،6،،من78. ومع ذلك، الأجهزة الضوئية استناداً إلى امتصاص الضوء Sb Chs لم يبلغوا بعد كفاءة تحويل الطاقة 10% (PCE) المطلوبة لإثبات مجدية تجارياً.

للتغلب على هذه القيود، الأساليب والتقنيات المختلفة قد طبقت، مثل معالجة سطحية التي يسببها ثيواسيتاميدي1ودرجة حرارة الغرفة ترسب أسلوب4، تقنية ترسيب طبقة ذرية2واستخدام دوت غروانيه الكم النقاط6. من بين هذه الأساليب المختلفة، عرضت الحل-تجهيز استناداً تحلل الكيميائي حمام أداء أعلى1. ومع ذلك، عنصر تحكم دقيق للتفاعل الكيميائي وبعد العلاج مطلوبة لتحقيق أداء أفضل1،3.

في الآونة الأخيرة، قمنا بتطوير حل-معالجة بسيطة للأداء العالي Sb2ق3-توعية الخلايا الشمسية باستخدام سبكل3-ال (تو) المعقدة الحل3. باستخدام هذا الأسلوب، كنا قادرين على اختﻻق نوعية Sb2ق3 مع نسبة Sb/S الخاضعة للرقابة، التي تم تطبيقها على خلية شمسية لتحقيق أداء جهاز قابلة لمقارنة من 6.4 في المائة PCE. كنا أيضا قادرة على تقليل وقت المعالجة فعالية منذ2ق س3 كانت مختلقة بترسب خطوة واحدة.

في هذا العمل، نحن تصف إجراءات تجريبية مفصلة ترسب3 2ق س على الركازة تتألف من ميسوبوروس TiO2 (mp-TiO2)/TiO2 حظر طبقة (TiO2-BL)/يخدر و سنو2 ( الزجاج إرهابية) لتلفيق Sb2ق3-توعية الخلايا الشمسية عن طريق SbCl3-تو المعقدة الحل-تجهيز3. وبالإضافة إلى ذلك، حددت ثلاثة من العوامل الرئيسية التي تؤثر في أداء الضوئية أثناء ترسب3 S2س. ب ومناقشتها. يمكن تطبيق مفهوم الأسلوب بسهولة للخلايا الشمسية محسس من نوع أخرى استناداً إلى معدنية [سولفيد].

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1-تجميع TiO2-BL الحل

  1. إعداد 2 قنينة شفافة بحجم 50 مل.
  2. إضافة 20 مل إيثانول إلى القنينة 1 (V1) وختم V1.
  3. نقل V1 ن2-ملء صندوق قفازات مع نظام التحكم في الرطوبة لمستوى ح س2< 1 جزء في المليون.
  4. إضافة مل 1.225 من التيتانيوم (IV) إيسوبروبوكسيدي (طيب) إلى V1 استخدام المحاقن مع عامل تصفية PVDF 0.45 ميكرومتر ولطف يقلب الخليط لمدة 30 دقيقة على الأقل.
    ملاحظة: يجب أن يكون تنفيذ هذه الخطوة في مربع القفاز (أو تحت ظروف الرطوبة المنخفضة جداً) منذ طيب حساس جداً للرطوبة. إذا لم يكن الحل طيب شفافة أو رواسب بيضاء ولوحظت داخل الحل، ينبغي عدم استخدامه، لأنه فعل غير مرغوب فيها قد حدث بالفعل داخل الحل.
  5. في الأخرى مستعدة القنينة (V2)، بإضافة 18 ميكروليتر HNO3 (70 في المائة) واستخدام ميكروبيبيتي ميكروليتر 138 ح2س إلى 20 مل إيثانول ولطف يقلب الخليط لمدة 30 دقيقة على الأقل.
    ملاحظة: تنفيذ هذه الخطوة يجب أن لا يكون في صندوق القفازات، لأنه يتم استخدام ح2س.
  6. مزج حلول 2 بصب V2 الحل إلى الحل V1 وآثاره لأكثر من 2 ح توليف شفافة 0.1 M TiO2-BL الحل.
    ملاحظة: يجب أن يكون الحل النهائي شفافة. إذا لم يكن الحل شفافة، ريسينثيسيزي حتى يتم الحصول على حل شفافة. مستعدة بنجاح TiO2-BL حلول مستقرة لعدة أيام في ظروف الرطوبة < 50%.

2-تجميع للحلول-تو3SbCl مع مختلف سبكل3/TU نسب المولى

ملاحظة: يجب إجراء التوليف في المربع القفازات بسبب حساسية SbCl3 إلى رطوبة عالية جداً.

  1. إعداد SbCl3 أسهم الحل [1 ملمول SbCl3 في 1 مل من N، N-dimethylformamide (DMF)] داخل صندوق القفازات. على سبيل المثال، أضف ز 6.486 SbCl3 إلى 30 مل DMF لحل مل 32.2 أسهم.
  2. إضافة كمية مناسبة من حل الأسهم إلى قنينة تحتوي على كمية معينة من تو توليف الحل-تو3SbCl مع نسبة المولى المطلوب سبكل3/TU. على سبيل المثال، افترض أن تحتوي كل قنينة 2 ز 0.1 تو، إضافة 0.9394 مل الحل الأسهم لقنينة واحدة ومل 0.5637 إلى أخرى، لتجميع الحلول مع نسب/TU3سبكل من 1/1.5 و 1/2، 5، على التوالي.

3-إعداد الركيزة يتألف من النائب TiO2/TiO2-BL/إرهابية الزجاج

  1. أغسل المغلفة بارهابية الزجاج (زجاج إرهابية) من 25 مم × 25 مم في حمام الموجات فوق الصوتية مع الأسيتون ل 10 دقيقة، تليها الإيثانول.
    ملاحظة: اختﻻق الأجهزة الضوئية، استخدام منقوشة قبل إرهابية الزجاج، وحفرت فيها السطح إرهابية 5-10 مم × 25 مم تماما.
  2. على الفور جاف الزجاج إرهابية التي تهب الهواء المضغوط على العينة.
  3. علاج الزجاج إرهابية مع الأشعة فوق البنفسجية/س3 النظيف لمدة 20 دقيقة.
  4. تدور الإيثانول معطف على زجاج إرهابية 5,000 لفة في الدقيقة 60 ثانية.
  5. فورا تدور معطف مرة أخرى مع استعداد TiO2-BL الحل تحت نفس الظروف في الخطوة 3.4.
  6. جاف الزجاج إرهابية لمدة 2 دقيقة بوضعه على لوحة الساخن مسخن على 200 درجة مئوية.
  7. كرر الخطوات من 3.5 و 3.6 للحصول على المطلوب TiO2-BL سمك.
  8. إيداع الطبقة2 mp-TiO TiO2-BL/إرهابية الزجاج باستخدام أسلوب طباعة الشاشة مع TiO2 لصق (TiO2 جزيئات 50 نانومتر) وقناع بوليستر.
  9. يصلب النائب TiO2/TiO2-BL/إرهابية الزجاج عند 500 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
  10. تراجع ركائز الملدن في محلول مائي شفاف 40 مم تيكل4 بعد التبريد بها إلى درجة حرارة الغرفة.
    ملاحظة: يجب أن يكون 40 مم من حل4 تيكل شفافة. إذا هي تراجعت ركائز في الحل4 تيكل قبل أنها يتم تبريد، ويمكن كسر بسهولة بسبب اختلاف كبير في درجة الحرارة بين الركيزة والحل.
  11. نقل ركائز لفرن عند 60 درجة مئوية وتخزينها ح 1.
  12. شطف ركائز عدة مرات بالماء الدافئ وتجفيفها على الفور عن طريق الجو بلووينجكومبريسيد عليها.
    ملاحظة: لمنع أي تكسير ركائز، استخدم ماء دافئ (حوالي 60 درجة مئوية) عند الشطف.
  13. يصلب ركائز مرة أخرى عند 500 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.

4-الترسيب Sb2S3 في الركيزة للنائب TiO2/TiO2-BL/إرهابية الزجاج

  1. علاج ركائز مع الأشعة فوق البنفسجية/س3 النظيف لمدة 20 دقيقة لتنظيف السطح، ونقلها إلى صندوق قفازات.
  2. تدور معطف مذيب DMF على ركائز في 3000 دورة في الدقيقة ل 60 ثانية قبل تدور طلاء لهم مع الحل-تو3سبكل.
  3. الحرارة ركائز المغلفة لمدة 5 دقائق عن طريق وضعها على لوحة الساخن عند 150 درجة مئوية تحلل حراري جزئي وتشكيل المرحلة غير متبلور.
  4. وضع العينات على صفيحة ساخنة مسخن على 300 درجة مئوية لمدة 10 دقائق لتشكيل المرحلة البلورية.
  5. بعد تبريد العينات في درجة حرارة الغرفة، بإزالتها من مربع القفازات.

5-تصنيع Sb2ق3-توعية الخلايا الشمسية

  1. إضافة 15 ملغ poly(3-hexylthiophene) (P3HT) إلى 1 مل من كلور البنزين ويقلب بلطف حتى يتم الحصول على حل واضح محمر.
  2. تدور معطف كلور البنزين على2ق س3-أودعت الركيزة في 3000 دورة في الدقيقة 60 ثانية.
  3. فورا تدور معطف مرة أخرى مع الحل P3HT المعدة تحت نفس الظروف المستخدمة في الخطوة 5، 2.
  4. نقل العينات إلى فراغ غرفة من المبخر.
  5. إيداع 100 نانومتر الذهب بنسبة 1.0/s.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ويبين الشكل 1 تمثيل تخطيطي من الإجراءات التجريبية لترسب3 2ق س على الركازة النائب TiO2/TiO2-BL/إرهابية الزجاج. ويبين الشكل 1 د الخصائص الأساسية ومخطط لمنتج نموذجي ملفقة بالطريقة المبينة في هذا التقرير. النمط الرئيسي حيود الأشعة السينية (XRD) يتطابق مع ستيبنيتي2Sb S هيكل3 1،،من34 والمراحل شوائب، مثل س2س3، غير مرئية باستثناء المراحل الركازة (المعرفة ك T وو). وباﻹضافة إلى ذلك، حافة الامتصاص في حوالي 730 نانومتر، كما هو مبين في الإطار الداخلي لنمط زرد، ويتسق مع الفرقة الفجوة (هز) س2ق3 (1.7 eV)1،3،4 ،9. وتؤكد هذه النتائج أن نوعية Sb2ق3 يمكن أن تكون ملفقة بنجاح من خلال طريقة عرض هذه الوثيقة.

إلى افتعال عالية الأداء Sb2ق3-توعية الخلايا الشمسية مع كفاءة % > 5 باستخدام هذا الأسلوب، ينبغي النظر ثلاث خطوات الترسيب الرئيسية التي تؤثر تأثيراً كبيرا على نوعية المنتج النهائي خلال بينالي الشارقة2S 3 الترسيب. هذه الخطوات هي TiO2-BL ترسب وترسب2 mp-TiO SbCl3-تو ترسب الحل. وهنا نعرض العوامل التي تؤثر في أداء الضوئية (PV) خلال ترسب3 2ق س.

في هذه الخطوة TiO2-BL ترسب (الخطوة الرئيسية الأولى)، سمك TiO2-BL يمكن التحكم بتكرار الخطوتين التاليتين لتدور طلاء مع الحل-BL TiO2وتجفيف الركيزة. ويبين الشكل 2 ألف انبعاث المجال مستعرضة مسح الصور التحليل الطيفي (فسيم) إلكترون الأجهزة ملفقة مع مختلف TiO2-BL سمك. زيادة سمك TiO2-BL خطيا من 46 إلى 260 nm عدد التكرار مرات من 1 إلى زيادات 6، كما هو مبين في الشكل 2 ألف و 2 باء. من حيث أداء الأجهزة الكهروضوئية، مقيسة ب PCE، لوحظت أعلى القيم PCE في سمك BL حوالي 130 نانومتر (مرات التكرار 3).

الشكل 3 ألف و 3 باء إظهار الصور فسيم مستعرضة من ركائز مع سمك2 TiO النائب مختلفة وعلى كثافة التيار-الجهد الكهربي منحنيات (ي-ت) كدالة للنائب TiO2 سمك، على التوالي. سمك2 mp-TiO يسيطر عليه اختيار أنواع مختلفة من شبكة قناع البوليستر. كمش العد (البوصة) الزيادات قناع من 250 إلى 460، سمك2 mp-TiO يقلل من 1600 إلى 830 نيوتن متر، كما هو موضح في الشكل 3 ألف. وظل الأداء PV مماثلة في نطاق سمك2 mp-TiO 830-1200 نانومتر، ولكن زيادة سمك الذي أدى إلى انخفاض كفاءة (الشكل 3b).

من أجل التحقيق في آثار SbCl3: نسبة تو المولى في الخطوة الرئيسية 3، خصائص الامتصاص للعينات التي أعدت مع نسب المولى مختلفة من سبكل ودرست3-تو السلائف الحلول. كما هو موضح في الشكل 4a، الامتصاص زيادة ملحوظة مع زيادة تو في نسبة إلى 1:2. 0; ومع ذلك، فانخفضت تدريجيا مع زيادة محتوى تو. للتحقيق في تغيير هز، تم قطع توك المستمدة من أطياف امتصاص التحقيق10. والنتيجة تشير إلى قيمة2 مختلفة (αhν) ولكن نفس هز من 1.7 eV. وتم الحصول على أفضل أداء الجهاز حول نسبة المولى SbCl3: تو = 1:2.03، كما هو مبين في الجدول 1.

Figure 1
الشكل 1 : رسم تخطيطي للإجراء ترسب لترسب3 2ق س على الركازة. ()، (ب)، و (ج) هذه اللوحات تبين الخطوات التجريبية الرئيسية الثلاثة. (د) يظهر هذا الفريق تتكون العينة الناتجة (mp-TiO2 س2ق3)/TiO2-BL/إرهابية الزجاج. في نمط زرد، يتم رسم هيكل القياسية ستيبنيتي س2ق3 (جكبدس رقم 42-1393) كالعمود أحمر. وقد تم تعديل هذا الرقم من تشوي et al. 3- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2 : آثار TiO2-BL سمك في مفتاح الخطوة 1- () هذا تظهر اللوحة الصور فسيم مستعرضة من الأجهزة الضوئية ملفقة مع مختلف TiO2-BL سمك. في الصور، از # يعني TiO2-BL لفقتها # لمرات الرسوب، والجزء من TiO2-BL يتميز بمستطيل أحمر. (ب) يوضح هذا الرسم البياني TiO2-BL سمك كدالة لعدد التكرار. (ج) هذا الفريق يظهر الرسم بياني PCE كدالة TiO2-BL سمك. الرموز وأشرطة خطأ في لوحة ج هي المتوسطات والانحرافات المعيارية، على التوالي، التي تم الحصول عليها من بيانات PCE من عشرة أجهزة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3 : آثار النائب TiO2 سمك في مفتاح الخطوة 2- () هذا تظهر اللوحة الصور فيسيم مستعرضة من ركائز مع سمك2 TiO النائب مختلفة. (ب) تظهر لوحة هذا اختلاف من منحنيات ي-V كدالة للنائب TiO2 سمك. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4 : آثار نسبة المولى سبكل3/TU في الخطوة الرئيسية 3- هذه اللوحات إظهار () امتصاص الأرض (ب) الرسم البياني توك وصور عينات ملفقة مع مختلف SbCl3(ج): نسب المولى تو. تم الحصول على الأرض توك بافتراض أن بينالي الشارقة2ق3 قد مباشر هز. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

سبكل3: نسبة تو يSC (mA سم-2) Vقائد (mV) فرنك فرنسي (%) PCE (%) آرش/RS (Ω سم2)
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

الجدول 1: آثار المولى نسبة سبكل3/TU على أداء الضوئية- ياتفاقية استكهولموالخامسOCFF تشير إلى اختزال الكثافة الحالية، والجهد الدائرة المفتوحة، وعامل التعبئة، على التوالي. الجدول وقد استنسخ من تشوي et al. 3.

التكميلية رقم S1: آثار وجود النائب-TiO2- إظهار هذه الألواح الجهاز النموذجية () خصائص امتصاص الأداء و (ب) تبعاً لوجود النائب TiO2. كانت ملفقة العينات تحت نفس الظروف كتلك التي تستخدم الرقم 2. Mp-TiO2 مع سمك 1 ميكرومتر استخدمت للمقارنة. اضغط هنا لتحميل هذا الملف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

TiO2-BL يتم على نطاق واسع يستخدم كطبقة تسد فجوة في الخلايا الشمسية. كما هو مبين في الشكل 2، لوحظ فارق كبير في أداء الجهاز تبعاً لسمك TiO2-BL. ولذلك، ينبغي أن يكون الأمثل سمك للحصول على أفضل أداء الجهاز عموما، نظراً لأنها خطيرة بمثابة طبقة تسد فجوة لمنع أي اتصال مباشر بين إرهابية وثقب نقل المواد11. تجدر الإشارة إلى أن سمك الأمثل يختلف اعتماداً على TiO2-BL حل الأنواع، إرهابية أنواع والأسلوب، وامتصاص الضوء، وأبنية الجهاز. بالإضافة إلى TiO2-BL سمك، ينبغي أن تفحص بحثاً عن ظروف انلينغ بما في ذلك درجة الحرارة والوقت من حيث مراقبة عيب TiO212.

في جهاز تم إنشاؤها بواسطة هذا البروتوكول، يلعب النائب TiO2 دوراً حاسما في تحقيق عالية أداء لسببين. أولاً، أن الأجهزة مع النائب TiO2 عموما قيم يSC أعلى من تلك دون النائب TiO2، نظراً لخصائص الامتصاص العالي التي تم الحصول عليها من2ق س3 المودعة على النائب TiO2، كما هو مبين في الرقم التكميلية S1. وثانيا، ملفقة2ق س3 عبر هذا البروتوكول تتشكل بسهولة إلى شكل جزيرة بدلاً من طبقة رقيقة اتفاق على سطح مستو13. وهذا يؤدي إلى اتصال مباشر غير مرغوب فيه بين HTM و TiO2-BL في الخلايا الشمسية المستوية. ولذلك، من الضروري استخدام mp-TiO2 في الجهاز أدخل هنا وتجد سمك النائب TiO2 الأمثل لتحقيق أداء العالي. للخلايا الشمسية ملفقة مع النائب TiO2، سمك2 TiO النائب يعتبر عاملاً أساسيا للحصول على الخلايا الشمسية عالية الأداء وتختلف تبعاً لأنواع المواد المودعة على سطح النائب TiO2. على سبيل المثال، النائب TiO2 بسمك من 5-30 ميكرومتر و < 200 نانومتر عادة ما تطبق في غريتسل14 والهجين بيروفسكيتي الخلايا الشمسية15،،من1617، على التوالي، تحقيق أداء جهاز جيد. في بينالي الشارقة2S الحالي3-توعية الخلايا الشمسية، سمك النائب TiO2 ميكرومتر تقريبا 1 أكثر ملاءمة ل أداء أفضل3، ولكن قد تختلف سمك الأمثل والنائب TiO2 قد لا تكون هناك حاجة اعتماداً على الأسلوب2.

تحديد SbCl مثالية3: نسبة المولى تو من الأهمية بمكان لأنه يؤثر بشدة على خصائص امتصاص محسس الخفيفة، التي ترتبط ارتباطاً وثيقا ياتفاقية استكهولم، كما هو مبين في الشكل 4. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد نسبة أمثل في تشكيل عالية النقاء Sb2ق3 دون شوائب أو بقايا. للعينات ملفقة بأعلى نسب تو، يتم تشكيل عنصري الكبريت على السطح، مما يقطع تدفق المسؤول في الجهاز3. ولذلك، للحصول على الأجهزة المحسنة، ينبغي أن يكون الأمثل نسبة المولى.

في هذه الدراسة، وقد أثبتنا ثلاثة رئيسية العوامل التجريبية أثناء ترسب3 2ق س وآثارها على أداء الجهاز PV Sb2ق3-توعية الخلايا الشمسية. يمكن تطبيق البروتوكول المقدمة هنا إلى أنظمة الكهروضوئية نوع محسس أخرى استناداً إلى Se35س2وبينالي الشارقة2(S/Se)37كوسبس28. ونحن نعتقد بقوة أن هذا الأسلوب يوفر التوجيه على الوصول إلى المواد رواية النظم الكهروضوئية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

هذا العمل كان يدعمها دايجو جيونجبوك معهد العلوم والتكنولوجيا (دجيست) R & D برامج وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، جمهورية كوريا (منح رقم 18-ET-01 و 18-01-هرس-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

الكيمياء، 137 قضية، Sb2ق3، حل ال معقدة، تجهيز الحل، تشالكوجينيديس، والخلايا الشمسية، محسس غير العضوية
العوامل التي تؤثر في أداء Sb<sub>2</sub>ق<sub>3</sub>الرئيسية-توعية الخلايا الشمسية خلال بينالي الشارقة<sub>2</sub>ق<sub>3</sub> ترسب <em>عبر</em> SbCl<sub>3</sub>-ال معقدة الحل تجهيز
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