简单溶液制备 Cs₂SnI₆ 膜及其在固态 DSSC 中的应用

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 无机化学 无机化学 有机化学
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 酸 (Cs₂SnI₆) 是光电子应用的一个有前途的材料.
• 开发基于Cs₂SnI₆的稳定高效的设备需要对薄膜制备和材料稳定性进行仔细控制.

研究的目的:

• 为了研究Cs₂SnI₆粉末和薄膜的溶液制备.
• 评估不同溶剂对Cs₂SnI₆稳定性和薄膜形态学的影响.
• 探索Cs₂SnI₆在固态染料敏感太阳能电池 (ss-DSSC) 中的性能.

主要方法:

• 基于溶液的Cs₂SnI₆粉末的合成使用CsI,SnI₂和I₂.
• 使用各种溶剂制备薄膜,包括N,N-二甲基形式胺 (DMF),甲醇,γ-丁 (GBL) 和乙烯基甘醇甲基乙烯 (EGME).
• 在现场制备Cs₂SnI₆膜和制造ss-DSSCs.

主要成果:

• Cs₂SnI₆粉末已成功合成,并被发现是空气/热稳定的.
• 像DMF和甲醇这样的溶剂导致了Cs₂SnI₆的恶化,而GBL和EGME产生了更好的结果.
• 在现场准备的Cs₂SnI₆膜显示出更好的定向和纯度,从而提高了ss-DSSC功率转换效率 (PCE) 高达3.30%.
• 在Cs2电解质中添加了一个添加剂,达到6.14%的PCE,证明了这种材料的潜力.

结论:

• 溶剂选择对于成功制备和稳定Cs₂SnI₆膜至关重要.
• 在现场片制备为实现高度纯净和定向的Cs₂SnI₆层提供了优势.
• 基于Cs₂SnI₆的ss-DSSC显示了光伏应用的巨大潜力,通过电解质优化和了解间隙状态效应,可以进一步改进.