Summary
Adjunto, presentamos protocolos detallados para procesado en solución yodo-bismuto-plata (Ag-Bi-I) ternario semiconductor películas delgadas fabricadas en TiO2-recubrimiento de electrodos transparentes y su aplicación potencial como aire-estable y libre de plomo dispositivos optoelectrónicos.
Abstract
Perovskitas híbrido basado en el bismuto son considerados como prometedores semiconductores foto-activo para aplicaciones de medio ambiente y aire-estable de células solares. Sin embargo, pobre morfología superficial y energías de banda prohibida relativamente altos han limitado su potencial. Plata-bismuto-yodo (Ag-Bi-I) es un prometedor semiconductores para dispositivos optoelectrónicos. Por lo tanto, se demuestra la fabricación de Ag-Bi-I ternario de películas delgadas mediante procesamiento de solución material. Las películas finas resultantes exhiben morfologías superficiales controlados y bandgaps ópticas según su térmico temperaturas de recocido. Además, se ha divulgado que Ag-Bi-I sistemas ternarios cristalizan a AgBi2I7, Ag2BiI5, etc. según la relación de los precursores químicos. La solución procesada AgBi2I7 películas delgadas exhiben una estructura cristal cúbico fase, densos, agujero de alfiler-libre morfologías superficiales con granos que van de 200 a 800 nm y un bandgap indirecto de 1,87 eV. La resultante AgBi2I7 películas delgadas mostrar buena estabilidad y energía diagramas de banda del aire, así como la superficie morfologías y bandgaps óptico adecuado para plomo y aire-estable single-junction solar células. Muy recientemente, una célula solar con 4,3% eficiencia de conversión de energía se obtuvo mediante la optimización de las composiciones de cristal Ag-Bi-I y célula solar dispositivo arquitecturas.
Introduction
Solución procesada inorgánicos las células solares de película fina han sido ampliamente estudiadas por muchos investigadores tratando de convertir la luz solar directamente en electricidad1,2,3,4,5. Con el desarrollo de la arquitectura material de síntesis y dispositivo, perovskitas de haluro-base de plomo se han divulgado para ser los mejores amortiguadores de célula solar con una eficiencia de conversión de energía (PCE) superior a 22%5. Sin embargo, son más preocupaciones sobre el uso de plomo tóxico, así como problemas de estabilidad del haluro de plomo perovskita sí mismo.
Recientemente se ha divulgado que perovskitas híbrido basado en el bismuto pueden ser formado mediante la incorporación de cationes monovalentes en una unidad compleja de yoduro de bismuto y que éstos se pueden utilizar como absorbedores fotovoltaicas en mesoscópica célula solar arquitecturas6, 7,8. El plomo en las perovskitas puede reemplazarse con bismuto, que tiene el 6s2 par solitario externo; sin embargo, metodologías de haluro de plomo convencionales hasta ahora solamente se han utilizado para perovskitas híbrido basado en el bismuto con las estructuras cristalinas complejas, a pesar de que tienen Estados de oxidación diferentes y propiedades químicas9. Además, estas perovskitas pobre morfología superficial y producen películas relativamente gruesas en el contexto de aplicaciones para dispositivos de película delgada; por lo tanto, tienen un bajo rendimiento fotovoltaico con boquete de la venda alta energía (> 2 eV)6,7,8. Así, intentamos encontrar un nuevo método para producir semiconductores de película delgada basadas en bismuto, que son medio ambiente, aire, y tienen energía del boquete de la venda baja (< 2 eV), teniendo en cuenta el diseño de materiales y la metodología.
Presentamos solución procesada Ag-Bi-I ternarios láminas delgadas, que pueden ser cristalizado a AgBi27 y Ag2BiI5, plomo y aire-estable semiconductores10,11. En este estudio para el AgBi2I7 composición, n-butilamina es utilizado como un solvente para simultáneamente disolver el yoduro de plata (AgI) y bismuto yoduro (BiI3) precursores. La mezcla es spin-cast y recocido a 150 ° C por 30 min en un N2-lleno de guantera; Posteriormente, las películas se apagó a temperatura ambiente. Las películas delgadas resultantes son marrón oscuro en color. Además, la morfología superficial y la composición de cristal de los sistemas ternarios de la Ag-Bi-I son controlados por la temperatura de recocido y relación precursor de AgI/BiI3. La resultante AgBi2I7 películas delgadas presentan una estructura cristalina cúbico fase, morfologías superficie densas y lisas con granos grandes de 200-800 nm de tamaño y una separación de la banda óptica de 1,87 eV empezando a absorber la luz de una longitud de onda de 740 nm . Se ha divulgado recientemente que mediante la optimización de las composiciones de cristal y la arquitectura de dispositivo, Ag-Bi-I ternarias película delgada células solares puede alcanzar un PCE del 4,3%.
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Protocol
1. preparación de desnudo-vidrio dopada con flúor óxido de estaño (SnO2: F) sustratos
- Para limpiar el vidrio desnudo, sustratos de óxido de estaño dopado de flúor (OFT), someter a ultrasonidos les secuencialmente en una solución acuosa que contiene 2% Tritón, desionizada (DI) agua, acetona y alcohol isopropílico (IPA), cada uno por 15 min.
- Ponga el sustrato limpio en el horno de calentamiento a 70 ° C durante 1 h eliminar el IPA residual.
2. preparación de TiO compacto2 capas (c-TiO2) para bloquear los electrones
- Para la preparación de una solución de precursor c-TiO2 , 0,74 mL de isopropóxido de titanio (docente) de la gota lentamente en 8 mL de etanol anhidro (EtOH) mientras revolviendo vigorosamente y luego inyectar rápidamente 0,06 mL de ácido clorhídrico (HCl) en la solución. Agitar la solución resultante durante la noche a temperatura ambiente.
Nota: Utilice un frasco de vidrio de 20 mL, una concentración de 35-37% de HCl y un agitador magnético. - Filtrar la solución de precursor de2 c-TiO preparado utilizando una jeringa y filtro 0.2 μm tamaño de poro, cae sobre el sustrato limpio de FTO y luego spin-cast el sustrato a 3.000 rpm durante 30 s.
- Térmicamente-templar los sustratos por calentamiento en un horno a 500 ° C por 1 h y luego déjelos enfriar a temperatura ambiente.
- Empape el sustrato en una solución acuosa tetracloruro (TiCl4) del titanio de 0,12 M a 70 ° C por 30 min y luego lavar con agua desionizada para eliminar cualquier residual de TiCl4.
- Térmicamente-templar los sustratos a 500 ° C por 1 h y luego déjelos enfriar a temperatura ambiente para una mejora superficial de la capa de TiO c2 . Almacenar la resultante c-TiO2-recubrimiento de sustratos en N2-lleno de condiciones hasta su uso.
3. preparación de mesoporosos TiO2 capas (TiO m2) para mejorar la extracción de electrones
- Para la preparación de una solución de m-TiO2 precursor, agregue 1 g de 50 nm de tamaño TiO2 nanopartículas (SC-HT040) de la goma a un frasco de vidrio de 10 mL con 3,5 g de 2-propanol y 1 g de terpineol y luego revolver todo hasta que la goma se disuelva perfectamente.
Nota: La pasta nanopartículas-nm Tamaño TiO2 de 50 es altamente viscoso y debe manejarse con cuidado con una espátula. - Spin-cast 200 μL de los 50 nm de tamaño TiO2 nanopartículas pasta solución preparada a 5.000 rpm durante 30 s en el c-TiO2-recubrimiento de sustratos FTO.
- Térmicamente-templar los substratos resultantes en un horno a 500 ° C por 1 h y luego déjelos enfriar a temperatura ambiente.
- Remoje los sustratos en la solución acuosa4 del TiCl de 0,12 M a 70 ° C por 30 min y luego lavar completamente con agua desionizada para eliminar cualquier residual de TiCl4.
- Térmicamente-templar los sustratos a 500 ° C por 1 h y luego déjelos enfriar a temperatura ambiente para una mejora superficial de la capa de2 m-TiO. Tienda la resultante c-TiO2- y m-TiO2-revestido sustratos en N2-lleno de condiciones hasta su uso.
4. fabricación de AgBi2I7 películas delgadas
- Tratar los sustratos de vidrio desnudo bajo una lámpara ultravioleta (UV) con una intensidad de 45 mA/cm2 con un UV ozono limpiador durante 10 minutos para asegurarse de que los sustratos estén limpias e hidrofílico. No tratar a los de c y m TiO2-revestido sustratos FTO con el ozono UV cleaner.
Nota: la espectros infrarrojo de-transformada de Fourier (FT-IR), difracción de rayos x (DRX) y absorbancia fueron investigada usando Ag-Bi-I películas delgadas fabricadas sobre sustratos de vidrio desnudo. La de c y m TiO2-sustratos recubiertos de FTO fueron utilizados para los dispositivos de la célula solar. - Vortex vigorosamente 0,3 g de BiI3 (0.5087 mmol), 0,06 g de AgI (0.2544 mmol), y 3 mL de n-butilamina hasta que todo se haya disuelto completamente y entonces-filtro de la jeringuilla la mezcla usando un 0.2 μm tamaño de poro de politetrafluoroetileno (PTFE) del filtro.
- Caer 200 μL de la solución precursora en los sustratos y luego spin-cast a 6.000 rpm durante 30 s con una humedad controlada por debajo del 20%. Transferir inmediatamente la película resultante de color rojo amarillento a un N2-llena la caja de guante para recocido térmico.
- Comenzar el térmico de recocido de la película resultante a temperatura ambiente, después la película a 150 ° C de calor y mantener una temperatura de 150 ° C por 30 minutos calmar rápidamente la película recocida a temperatura ambiente. El final de la película tendrá un color brillante y marrón oscuro. Para apagar rápidamente el sustrato recocido, sacarlo de la placa que se estableció en 150 ° C.
- Para Ag-Bi-I ternario de películas delgadas de una composición diferente, como Ag2BiI5, cambiar la relación molar de precursor de AgI a BiI3 de 1:2 a 2:1 y usa el mismo volumen de solvente n-butilamina. Recueza la película resultante usando el método descrito anteriormente.
- Para investigar la función de la temperatura Ag-Bi-I formación utilizando patrones de DRX, espectros FT-IR, morfologías superficiales y espectros de absorbancia, utilizar temperaturas de recocido térmicas de 90, 110 y 150 ° C para el Ag-Bi-I ternario de películas delgadas.
5. fabricación de células solares dispositivos usando AgBi2I7 películas delgadas
- Usar poly(3-hexylthiophene) (P3HT) como material de transporte de agujero en los AgBi2I7 las células solares de película delgada. Añadir 10 mg de P3HT a 1 mL de clorobenceno y agitar la mezcla a 50 ° C por 30 min hasta que el P3HT se disuelva perfectamente. Filtrar usando un filtro PTFE 0,2 μm tamaño de poro. Preparar y almacenar el P3HT en un N2-llena la caja de guante.
- Gota 100 μl del P3HT disuelto en clorobenceno sobre la AgBi27 películas delgadas fabricadas en el c y m TiO2-revestido sustratos FTO y luego spin-cast los sustratos a 4.000 rpm durante 30 s en un N2-llena la caja de guante. Térmicamente-Recueza la película P3HT a 130 ° C durante 10 min para la orientación estructural de P3HT.
- Utilizar un evaporador térmico con una tasa de deposición de 0.5 Å / s y una barra patrón de máscara de sombra para depositar 100 electrodos nm de espesor oro (Au) como un metal superior Contacta la AgBi27 células solares de película delgada.
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Representative Results
Se ha informado de que los Ag-Bi-I ternarios sistemas, que son considerados como prometedores semiconductores, son cristalizados en varias composiciones, como AgBi27, AgBiI4y Ag2BiI510, según la fracción molar de AgI a BiI3. Estudios anteriores han demostrado que formas de cristal a granel con varias composiciones de Ag-Bi-I sistemas ternarios pueden ser sintetizadas experimentalmente cambiando la fracción molar de AgI y BiI3 y que cada composición tiene diferente patrón DRX10.
A diferencia de los cristales a granel, intentamos desarrollar solución procesada Ag-Bi-I ternarios láminas delgadas, que pueden ser utilizados directamente como una capa activa en dispositivos optoelectrónicos. En este estudio, n-butilamina fue utilizado como un solvente para disolver simultáneamente AgI y BiI3 y luego preparado cada película fina de la Ag-Bi-I con una relación molar diferente de AgI BiI3 (1:2, 1:1 y 2:1). En primer lugar, llevamos a cabo mediciones de DRX en cada película (figura 1). Los difractogramas de la Ag-Bi-I película fina elaborada con un cociente molar de 1:2 (AgI:BiI3) mostraron un solo pico a 2θ ~ 42 °; Esto indica eso AgBi2I7 tiene una composición cristalina con una estructura cúbica (grupo espacial Fd3m, a = b = c = 12.223 Å). Sin embargo, partiendo del pico era evidente en la región de 2θ ~ 42° cuando la relación molar de AgI:BiI3 supera 1:1, y la película con un cociente molar de 2:1 demostró que Ag2BiI5 tiene una estructura hexagonal (grupo espacial R3m, a = b = 4,350 Å c = Å 20.820)10,12.
También medimos la absorción UV-Vis de la AgBi2I7 y Ag2BiI5 delgadas películas que fueron preparadas en los substratos de vidrio (Figura 2a). Una vez que los espectros de absorción se normalizaron, la AgBi2I7 película delgada absorbe longitudes de onda más larga, hasta ~ 740 nm, que Ag2BiI5 película delgada. La figura 2 muestra las imágenes de microscopía electrónica (SEM) exploración de vista superior de cada película. La morfología superficial del AgBi2I7 película delgada se puede ver claramente, con granos grandes y de color marrón oscuro (figura 2b). Sin embargo, el Ag2BiI5 película delgada muestra partículas de luz en los granos, que se derivan del exceso AgI13,14,15,16y un color marrón claro ( Figura 2 c). Por lo tanto, decidimos utilizar el AgBi2I7 composición para continuar los estudios, ya que es más conveniente para la optoelectrónica basadas en película delgada en términos de absorción de la luz y morfologías superficiales que Ag2BiI5 composición .
Figura 3a muestra que el patrón de DRX experimental de solución procesada AgBi2I7 película delgada es consistente con los difractogramas calculados y reportados de AgBi2I7 cristales sin la formación de secundaria fases. Como se mencionó anteriormente, nos confirmó que el AgBi2I7 película fina tiene una estructura cúbica (grupo espacial Fd3m, un = b = c = 12.223 Å). Además, el AgBi2I7 la película es muy humedad y aire-estable sin cambios estructurales cuando se almacena en el aire por 10 d; Esto es comprensible ya que el AgI es altamente estable en un medio acuoso (figura 3b)13,14,15,16.
Figura 4a muestra una serie de patrones de DRX para películas delgadas de Ag-Bi-I como una función de la temperatura de recocido en N2-lleno de condiciones. Confirmamos que Ag-Bi-I comienza a cristalizarse por encima de 90 ° C en la forma de la fase cúbica, como se muestra en la (111), (400) y picos (440) a 13°, 29° y 42°, respectivamente (es decir, los correspondientes a los asteriscos en la figura 4a). Los picos de DRX de las regiones de pequeño ángulo (2θ = < 10°) redujeron significativamente la temperatura aumentó y finalmente desapareció a 150 ° C con el aumento gradual de diffractions fase cúbica; Esto indica que el AgBi2I7 película completamente se cristalizó en la fase cúbica17. Se midieron los espectros FTIR para investigar la formación de los sistemas de Ag-Bi-I en detalle (Figura 4b). La película como preparado y sin templar mostró las señales FTIR N-H estiramientos (3200-3600 cm-1), C-H (2850 2980 cm-1), y N-H flexión (1450-1650 cm-1) que resultó de la n-butilamina18. Aunque la película como preparado fue recocida a 90 ° C, por encima del punto de ebullición de n-butilamina (77-79 ° C), los espectros FTIR mostraron todavía los picos asociados, aunque ellos fueron disminuidos perceptiblemente. Esto indica que el restante n-butilamina débil debía la BiI3 y AgI en la forma de un complejo de metal haluro-amina, suprimir la formación de los bloques de edificio de Ag-Bi-I por el borde, vértice o cara compartiendo19. Estas señales FTIR desaparecieron como la temperatura aumentada más lejos; Esto es explicado por el retiro de la n-butilamina que estaba destinada a los complejos de AgI y BiI3 y que está estrechamente relacionada con la cristalización de AgBi2y7. Examinamos también la morfología superficial de las películas de los Ag-Bi-I recocidas a cada temperatura como se muestra en la figura 4C. La temperatura aumenta por encima de 110 ° C, las películas Ag-Bi-I poco a poco empiezan a cristalizar en la fase cúbica con granos pequeños y cristalizan totalmente con morfologías superficie densas y uniformes, incluyendo granos grandes con el tamaño de 200-800 nm (es decir, el número de cristalización por unidad de superficie fue de 4,08 x 108 # / cm2) a 150 ° C.
Medimos la absorción óptica de las Ag-Bi-I películas delgadas mediante espectroscopía UV-Vis con el fin de investigar los cambios en las propiedades ópticas en función de la temperatura de recocido. Figura 5a muestra una diferencia considerable en la absorción antes y después del recocido térmico de la película. La película como preparado mostró un color amarillento y exhibieron un espectro de absorción con un máximo de claridad excitón en 474 nm20. Los espectros de absorción de las películas eran dramáticamente rojo-cambiado de puesto como aumento de la temperatura de recocido y, finalmente, se obtuvo un espectro de absorción lo suficientemente absorbente en el rango de luz visible (350-740 nm). La brecha de la banda óptica (Eg) del AgBi2I7 película delgada recocida a 150 ° C se obtuvo de la parcela de Tauc utilizando la ecuación αhv ~ (hv-Eg)1/2, donde α es el coeficiente de absorción y alto voltaje es la energía del fotón. Aquí, Eg se calculó en 1,87 eV (figura 5b). También se utilizó espectroscopia de UV del fotoelectrón (UPS) con él que (eV 21,22) líneas de fotón de una lámpara de descarga para investigar la energía de Fermi (Ef) y el nivel de energía (Ev) banda de Valencia de la resultante AgBi2I 7 película (figura 5C). Para esta medida de UPS, la película fue preparada sobre un sustrato de oro. Ef se determinó utilizando la energía de corte (Ecorte) como se muestra en la figura 5 c y se calculó en 5,05 eV mediante la ecuación: Ef = eV 21,22 (lo)-Ecorte . Extrapolación lineal en la región baja de la energía de enlace da Ev−Ef y, por lo tanto, Ev se determinó que era de 6,2 eV. La energía de la banda de conducción (Ec) fue evaluada utilizando la brecha de banda óptica obtenida de la trama de Tauc, que hizo posible dibujar un diagrama del mismo nivel de energía del AgBi2I7 película, como se muestra en figura 5 d .
Figura 1: diferentes composiciones cristalinas solución procesada Ag-Bi-I ternarios de láminas delgadas de. Este panel muestra patrones de DRX de Ag-Bi-I películas delgadas fabricados utilizando diferentes relaciones molares de AgI a BiI3 después del recocido térmico de 150 ° c (1) 1:2, (2) 2:1 1:1 y (3). Los difractogramas de referencia de AgBi2I7 y Ag2BiI5 se obtuvieron de la tarjeta PDF no. 00-034-1372 y PDF no. 00-035-1025, respectivamente. La caja punteada indica el patrón de DRX principal utilizado para identificar las diferentes cristalizaciones de las Ag-Bi-I ternario de películas delgadas. Esta figura ha sido modificada de la obra por Kim et al. 1. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Comparación de solución procesada AgBi2I7 y Ag2BiI5 delgadas películas. (a) este panel muestra espectros de absorción UV-Vis normalizados de AgBi2I7 y Ag2BiI5 películas delgadas. Los otros dos paneles son imágenes de SEM de la vista superior (b) AgBi2I7 y (c) Ag2BiI5 finas películas, preparadas sobre substratos de vidrio con diferentes relaciones molares de precursores AgI BiI3. Los bajorrelieves en los paneles b y c muestran las fotos de cada película delgada. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Cristal estructura y aire estabilidad de solución procesada AgBi2películas delgadas7 . (a) este panel muestra los datos experimentales de pico de DRX de una AgBi2I película delgada7 . Referencia los datos de DRX calculados para AgBi2I7 se obtienen de la tarjeta PDF no. 00-034-1372 y programa informático VESTA, respectivamente. (b) este panel muestra los resultados de una investigación de la estabilidad del aire de AgBi2I7 películas delgadas mediante medición de XRD. La DRX de AgBi2I7 se midió antes y después de la muestra se almacenó en el aire por 10 d. Esta figura ha sido modificada de la obra por Kim et al. 1. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: cambio estructural de Ag-Bi-I ternario de películas delgadas con un térmico diferente recocido temperatura. Estos paneles muestran (a) espectros de DRX, espectros (b) FTIR e imágenes de SEM de vista superior (c) de solución procesada Ag-Bi-I las películas finas en función de la temperatura de recocido térmica. Los asteriscos en el panel a indican la DRX cristalizado principal picos de AgBi27. Esta figura ha sido modificada de la obra por Kim et al. 1. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: Bandgap óptico y energía diagramas de AgBi2de banda películas delgadas7 . (B) Tauc parcelas de Ag-Bi-I ternario de películas delgadas con una diferente temperatura de recocido y el superiores dos paneles muestran (a) espectros UV-Vis. (c) este panel muestra los datos de la UPS en una región alta de la energía de enlace de un AgBi2I7 película delgada recocida a 150 ° C. (d) se trata de una representación de un diagrama de banda de energía de un AgBi2I película fina7 calcula utilizando la trama de Tauc y UPS. Esta figura ha sido modificada de la obra por Kim et al. 1. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
Hemos proporcionado un protocolo detallado para la fabricación de la solución de Ag-Bi-I semiconductores ternarios, que deben ser explotados como amortiguadores de plomo fotovoltaicos en las células solares de película delgada con arquitecturas de dispositivo mesoscópica. c-TiO2 capas se formaron en los substratos de la FTO para evitar la fuga de electrones que fluye en los electrodos FTO. TiO m2 capas secuencialmente se formaron en c-TiO2-recubrimiento de sustratos FTO para mejorar la extracción de electrones generada a partir de los amortiguadores de fotovoltaicos (es decir, las películas delgadas de la Ag-Bi-I). C-TiO2 y m-TiO2 fueron tratados con soluciones acuosas de TiCl4 para apaciguar las trampas superficiales de TiO2 ; Esto conduce a la mejora superficial de cada capa de TiO2 . La solución de Ag-Bi-I precursor fue revestido de vuelta con la humedad que se mantiene por debajo del 20%; Esto era porque butilamina solvente tiene un bajo punto de ebullición y es altamente reactivo con humedad en el aire, que podría influir fuertemente en la morfología superficial. Las películas delgadas de rojo amarillento resultantes eran térmicamente recocido en un N2-llena la caja de guante para obtener las resultantes películas delgadas marrón negro y brillantes de AgBi2I7. Cuando recocido en condiciones ambientales, las películas delgadas de la Ag-Bi-I mostraron colores rojizo y morfologías nebulosos, resultante de la oxidación del yoduro de bismuto. Para completar la fabricación de dispositivo, P3HT era spin-cast en AgBi2I7 películas delgadas, seguidas de una deposición de oro (Au), para funcionar como un transporte de agujero de la capa y el electrodo superior, respectivamente.
Como se muestra en la figura 1 y figura 2, Ag-Bi-I sistemas ternarios eran cristalizado en varias composiciones, como AgBi2I7 y Ag2BiI5, según las proporciones de diferentes precursores de AgI y BiI3. Las condiciones de recocido térmicas influyen en la morfología superficial de las preparados como Ag-Bi-I películas delgadas, absorciones y tamaños de grano. Estudios anteriores realizados sobre Ag-Bi-I sistemas ternarios que se centró en la síntesis y el análisis de cristales a granel; sin embargo, nos hemos informado por primera vez eso AgBi2I7 películas delgadas pueden ser preparadas mediante un proceso de centrifugado-capa-solución y entonces utilizadas con éxito como una célula solar sin plomo amortiguador11. Recientemente, muchos investigadores han seguido este trabajo con el fin de desarrollar aún más la calidad del material, así como el rendimiento de células solares21,22.
Hay aún espacio para el desarrollo de solución procesada Ag-Bi-I ternarios película delgada células solares en cuanto a la calidad de los materiales e ingeniería de arquitectura de dispositivo. Muchos artículos sobre Ag-Bi-I materiales ternarios recientemente han sido publicados en revistas especializadas y, por lo tanto, creemos que más investigación en Ag-Bi-I sistemas ternarios hará grandes progresos en el campo de solución procesada y respetuoso del medio ambiente de película delgada células solares.
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Disclosures
Los autores no tienen nada que revelar.
Acknowledgments
Este trabajo fue apoyado por el Daegu Gyeongbuk Instituto de ciencia y tecnología (DGIST) investigación y programas de desarrollo (i+d) del Ministerio de ciencia, TIC y planeamiento futuro de Corea (18-ET-01). Este trabajo fue apoyado también por el Instituto de Corea de energía tecnología evaluación y Planning(KETEP) y el Ministerio de comercio, industria y Energy(MOTIE) de la República de Corea (Nº 20173010013200).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bismuth(III) iodide, Puratronic, 99.999% (metals basis) | Afa Aesar | 7787-64-6 | stored in N2-filled condition |
| Silver iodide, Premion, 99.999% (metals basis) | Afa Aesar | 7783-96-2 | stored in N2-filled condition |
| Butylamine 99.5% | Sigma-Aldrich | 109-73-9 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | 9002-93-1 | |
| Isopropyl alcohol (IPA) | Duksan | 67-63-0 | Electric High Purity GRADE |
| Titanium(IV) isopropoxide | Sigma-Aldrich | 546-68-9 | ≥97.0% |
| Ethyl alcohol | Sigma-Aldrich | 64-17-5 | 200 proof, ACS reagent, ≥99.5% |
| Hydrochloric acid | SAMCHUN | 7647-01-0 | Extra pure |
| Titanium tetrachloride (TiCl4) | sharechem | ||
| 50nm-sized TiO2 nanoparticle paste | sharechem | ||
| 2-propanol | Sigma-Aldrich | 67-63-0 | anhydrous, 99.5% |
| Terpineol | Merck | 8000-41-7 | |
| Heating oven | WiseTherm | ||
| Oxygen (O2) plasma | AHTECH | ||
| X-ray diffraction (XRD) | Rigaku | Rigaku Miniflex 600 diffractometer with a NaI scintillation counter and using monochromatized Cu-Kα radiation (1.5406 Å wavelength). |
|
| Fourier transform infrared (FTIR) | Bruker | Bruker Tensor 27 | |
| field-emission scanning electron microscope (FE-SEM) | Hitachi | Hitachi SU8230 | |
| UV-Vis spectra | PerkinElmer | PerkinElmer LAMBDA 950 Spectrophotometer |
|
| Ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) | RBD Instruments | PHI5500 Multi-Technique system |
References
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