تغییر ضد حلال و اثر آن بر خواص ساختاری و اپتیکی لایه پروسکایت در سلول های خورشیدی پروسکایتی مزومتخلخل

نویسندگان

1 دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته

2 دانشکده فیزیک،دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشکده فیزیک،دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22034/ns.2025.2064098.1393
چکیده

در این مقاله با انتخاب کلروبنزن (CB) و دی‌اتیل‌اتر (DEE) بعنوان ضدحلال، اثر تغییر ضدحلال بر ریخت‌شناسی، خواص اپتیکی و ساختاری پروسکایت CH3NH3PbI3 و عملکرد سلول خورشیدی پروسکایتی (PSC) با ساختار FTO/Compact TiO2/Mesoporous TiO2/CH3NH3PbI3/CuInS2/Au مورد بررسی قرار گرفت. گاف انرژی مستقیم برای لایه پروسکایت با ضد حلال‌های CB و DEE به ترتیب 579/1 و eV 595/1 محاسبه شد بطوریکه برای هر دو نمونه گاف انرژی غیرمستقیم به اندازه meV 56 از گاف انرژی مستقیم کمتر بود. انرژی اورباخ برای لایه پروسکایت با ضدحلال‌های CB و DEE به ترتیب 085/0 و eV 089/0 بدست آمد که نشان دهنده حالت‌های نقص بین نواری کمتر برای نمونه با ضدحلال CB بود. پارامترهای ساختاری لایه پروسکایت شامل اندازه بلورک، حجم واحد شبکه، چگالی نابجایی و میکروکرنش برای پروسکایت با ضدحلال‌ CB به ترتیب nm 53/66، Å3 249/1083، 4-10 × 25/2 و 3-10 × 69/2 بدست آمد که در مقایسه با مقادیر این پارامترها در نمونه با ضدحلال DEE (به ترتیب nm 59/63، Å3 684/1083، 4-10 × 47/2 و 3-10 × 84/2)، نشان دهنده کیفیت بیشتر و نقص‌های شبکه‌ای کمتر برای نمونه با ضدحلال CB بود. در نهایت PSC با ضدحلال CB بازدهی 89/10% را نشان داد که حدود 19% بیشتر از بازدهی PSC با ضدحلال DEE (16/9%) بود. نتایج این پژوهش می‌تواند در بهینه‌سازی اپتیکی و ساختاری لایه پروسکایت برای ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایت کارامد مورد استفاده قرار گیرد.