Humidity controlled sol-gel Zr/TiO2

Humidity controlled sol-gel Zr/TiO2 with optimized band alignment for efficient planar perovskite solar cells
This work draws attention to environmental influence to function layers interfaces and the band alignment optimization of organic-inorganic metal halide planar perovskite solar cell (PSC), demonstrating an effective route to enhance the PSC photovoltaic conversion efficiency (PCE) and stability. The PCE of the PSC presents a sensitive correlation with the relative humidity (RH) during the electron transport layer (ETL) preparation. Through optimizing the RH condition, the PSCs show outstanding performances using sol-gel TiO2 ETL prepared under 55 RH%. Moreover, we systematically investigate the Zr doping effect in the TiO2 ink with a variation of Zr molar percentages from 0% to 7.5%. A high PCE of 15.06% with a good fill factor of 0.76 is obtained at 2 mol% Zr doping, in contrast to 12.25% of the undoped device. The Mott-Schottky analysis reveals that the elevated open-circuit voltage (Voc) is attributed to the upshifting of flat band potential of TiO2 from −4.15 eV to −4.02 eV (vs. vacuum) after doping. Notably, the as-made cell shows low hysteresis and elevated stability with only 15% degradation of PCE (35% for PSC with pyrolyzed TiO2) after 550 h/14 RH% ageing without encapsulatio

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความชื้นควบคุม Zr ลเจ/TiO2 กับตำแหน่งวงดนตรีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ระนาบที่มีประสิทธิภาพงานนี้ดึงความสนใจให้อิทธิพลสิ่งแวดล้อมการฟังก์ชันชั้นอินเทอร์เฟซและการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดวงของไลด์อินทรีย์-อนินทรีย์ระนาบ perovskite เซลล์แสงอาทิตย์ (PSC), สาธิตกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ PSC (PCE) และความเสถียร PCE ของ PSC แสดงความสัมพันธ์ที่สำคัญกับความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ในระหว่างการเตรียมการขนส่งอิเล็กตรอนชั้น (ETL) ผ่านการปรับสภาพ RH, PSCs การแสดงประสบความสำเร็จใช้ ETL TiO2 ลเจเตรียม% RH ต่ำกว่า 55 นอกจากนี้ เราเป็นระบบตรวจสอบ Zr ยาสลบผลในหมึก TiO2 กับรูปแบบของเปอร์เซ็นต์ Zr สบจาก 0% ถึง 7.5% สูง PCE 15.06% ด้วยตัวเติมดีของ 0.76 ได้ที่ 2 mol % Zr ยาสลบ ตรงข้ามกับ = 12.25% ของอุปกรณ์ undoped วิเคราะห์ Schottky ม็อตได้เผยให้เห็นว่า แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูง (Voc) มาประกอบกับ upshifting ของวงแบนศักยภาพของ TiO2 จาก −4.15 eV ถึง −4.02 eV (เทียบกับสุญญากาศ) หลังจากยาสลบ ยวด เซลล์ทำเป็นแสดง hysteresis ต่ำและ มีเพียง 15% สลายของ PCE (35% สำหรับ PSC กับ pyrolyzed TiO2) ยกระดับเสถียรภาพหลัง 550 h/14 RH %อายุ โดย encapsulatio

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ควบคุมความชื้นโซลเจล Zr / TiO2 กับการจัดตำแหน่งวงที่เหมาะสำหรับภาพถ่ายที่มีประสิทธิภาพ perovskite เซลล์แสงอาทิตย์
งานนี้ดึงความสนใจไปที่มีอิทธิพลต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อการเชื่อมต่อฟังก์ชั่นชั้นและการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดตำแหน่งวงอินทรีย์อนินทรีระนาบ halide โลหะ perovskite เซลล์แสงอาทิตย์ (PSC) แสดงให้เห็นถึง เส้นทางที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพการแปลง PSC ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PCE) และความมั่นคง PCE ของ PSC ที่มีการจัดความสัมพันธ์ที่มีความสำคัญกับความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ในช่วงชั้นการขนส่งอิเล็กตรอน (ETL) การเตรียม ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพสภาพความชื้นสัมพัทธ์ PSCs แสดงแสดงที่โดดเด่นโดยใช้โซลเจล ETL TiO2 จัดทำภายใต้ 55 RH% นอกจากนี้เรายังมีระบบการตรวจสอบผลยาสลบ Zr ในหมึก TiO2 ที่มีการเปลี่ยนแปลงของอัตราร้อยละกราม Zr จาก 0% ถึง 7.5% PCE สูงของ 15.06% โดยมีปัจจัยที่ดีของการเติม 0.76 จะได้รับที่ 2 mol% Zr ยาสลบในทางตรงกันข้ามกับ 12.25% ของอุปกรณ์โคบอลต์ การวิเคราะห์ Mott-กีเผยให้เห็นว่าการยกระดับเปิดวงจรไฟฟ้าแรง (VOC) ประกอบกับ upshifting ศักยภาพวงแบนของ TiO2 จาก -4.15 EV ถึง -4.02 eV (เทียบกับสูญญากาศ) หลังจากยาสลบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นเซลล์ที่ทำแสดงให้เห็น hysteresis ต่ำและมีความมั่นคงสูงที่มีการย่อยสลายเพียง 15% ของ PCE (35% สำหรับ PSC กับเผา TiO2) หลังจาก 550 H / 14% RH ริ้วรอยโดยไม่ต้อง encapsulatio

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ควบคุมความชื้น - zm / TiO2 ด้วยเหมาะสำหรับวงดนตรีแนวระนาบเพอรอฟสไกต์ประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์งานนี้ดึงความสนใจที่มีอิทธิพลต่อสิ่งแวดล้อมการทำงานชั้นการเชื่อมต่อและวงดนตรีแนวการเพิ่มประสิทธิภาพของ organic-inorganic โลหะ halide ระนาบเพอรอฟสไกต์ เซลล์แสงอาทิตย์ ( PSC ) แสดงให้เห็นถึงเส้นทางที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์แปลง PSC ( PCE ) และความมั่นคง PCE ของ PSC แสดงความสัมพันธ์ที่ละเอียดอ่อนกับความชื้นสัมพัทธ์ ( RH ) ในระหว่างการขนส่งอิเล็กตรอนชั้น ( ETL ) การเตรียมการ ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพของ RH สภาพส่วนกลางแสดงสมรรถนะที่โดดเด่นในการใช้เจล TiO2 ETL เตรียมภายใต้ 55 %RH ตามลำดับ นอกจากนี้ เรามีระบบตรวจสอบผลในการเติมหมึก ZR ) กับการเปลี่ยนแปลงของ ZR โมลเปอร์เซ็นต์จาก 0% ถึง 7.5 เปอร์เซ็นต์ สูงของ PCE จาก % กับปัจจัยเติมดี 0.76 ที่ได้รับ 2 mol % ZR ยาสลบในทางตรงกันข้ามกับ 12.25 % ของอุปกรณ์เคมีไฟฟ้า . การวิเคราะห์พบว่าวงจร Mott ท์เปิดยกระดับแรงดัน ( VOC ) ประกอบกับ upshifting แบนวงดนตรีที่มีศักยภาพของ TiO2 จาก−− 4.02 ถึง 4.15 EV EV ( เทียบกับสุญญากาศ ) หลังจากโด๊ป โดยเฉพาะ ที่ทำให้เซลล์แสดงแบบต่ำและสูงเสถียรภาพมีเพียง 15 % การย่อยสลายของ PCE ( 35% สำหรับ PSC กับถูกเผาในบรรยากาศ TiO2 ) หลังจาก 550 H / 14 ริ้วรอยโดยไม่ encapsulatio ความชื้นสัมพัทธ์