Этот метод может помочь вам ответить на ключевые вопросы о том, как сделать решение обупроизводимым серебристый висмут-йодные кралярные полупроводники для экологически чистых тонких солнечных элементов пленки и принять приложения. Основным преимуществом этой техники является изготовление раствора из серебра-висмута-йода, который затем используется в качестве свободного от свинца фотоэлектрического амортизатора в тонких пленкных солнечных батареях с микроскопическими архитектурами устройства. Этот метод имеет потенциальное применение в производстве экологически чистых тонких солнечных элементов пленки, потому что серебристо-висмут-йодные тернальные полупроводники являются свинцовыми, воздухостойкими фотоэлектрическими амортизаторами.
Чтобы начать подготовку раствора прекурсора для компактных слоев диоксида титана, поместите 8 миллилитров ангидрогенного этанола в стеклянный флакон объемом 20 миллилитров и начните энергично перемешивать его. Добавьте 0,74 миллилитров титанового изопропоксида к перемешиванию этанола dropwise. А затем быстро добавить 0,06 миллилитров концентрированной соляной кислоты.
Перемешать смесь в течение 12-24 часов при комнатной температуре, чтобы сформировать раствор прекурсора. Далее, sonicate голый один дюйм на один дюйм FTO субстрат в течение 15 минут каждый в 2%aqueous октоксинол-9, ацетон, и изопропиловый спирт. Высушите чистый субстрат в духовке при температуре 70 градусов по Цельсию в течение одного часа и дайте ему остыть до комнатной температуры в воздухе.
Затем, исправить субстрат на спину пальто патрон. Заполните 1 миллилитр или 3 миллилитровый шприц компактным раствором прекурсора диоксида титана и прикрепите фильтр шприца 0,2 нанометров. Фильтровать раствор в небольшой флакон.
Нанесите 200 микролитров фильтрованного раствора прекурсора на субстрат, чтобы полностью покрыть его. Спиновое покрытие субстрата при 3000 об/мин в течение 30 секунд. Аннеал пленка в духовке при температуре 500 градусов по Цельсию в течение одного часа.
Затем выключите огонь и дайте субстрату остыть в воздухе до комнатной температуры, которая обычно занимает около шести часов. Затем погрузите покрытый субстрат в aqueous 0.12 молярный раствор титанового тетрахлорида. Замочите субстрат в духовке 70 градусов по Цельсию в течение 30 минут.
Тщательно промыть субстрат в деионизированной воде после этого, чтобы удалить остаточный тетрахлорид титана. Аннеал пленка при температуре 500 градусов по Цельсию в течение одного часа, а затем дать ему остыть до комнатной температуры в воздухе. После охлаждения храните компактный субстрат с диоксидом титана под азотным газом для более длительного использования.
Для начала подготовки раствора прекурсора для мезопорного титанового слоя наночастиц в 5 миллилитров стеклянном флаконе смешайте 0,5 грамма 50 наночастиц диоксида титана с 1,75 граммами изопропилового спирта и 0,5 граммами терпинеола. Добавьте бар для перемешивания во флакон и перемешайте до полного растворения пасты. Обычно это занимает около часа.
Затем зафиксировать компактный титановый субстрат FTO с диоксидом на спиновом покрытии и применить 200 микролитров раствора наночастиц к поверхности субстрата. Спиновое покрытие субстрата при 5000 об/мин в течение 30 секунд. Аннеал покрытием субстрат в духовке при температуре 500 градусов по Цельсию в течение одного часа и дайте ему остыть до комнатной температуры.
Затем замочите субстрат в aqueous 0,12 молярного раствора тетрахлорида титана при 70 градусах по Цельсию в течение 30 минут. Тщательно промыть субстрат деионизированной водой. Аннеал его при температуре 500 градусов по Цельсию в течение одного часа и дайте ему остыть до комнатной температуры в воздухе.
Храните субстрат, покрытый компактными и мезопорными слоями диоксида титана, под азотным газом для более длительного использования. Для начала подготовки тонких пленок серебряного йодизмутата, серебряного дибисмута гептайодида, в наполненном азотом перчаточном ящике при низкой влажности смешайте 0,3 грамма висмута-три йодида, 0,06 грамма йодида серебра и 3 миллилитров н-бутиламина. Энергично вихрь смеси, пока твердые тела в основном растворяются, а затем шприц фильтр прекурсора раствор через 0,2 микрометра фильтра политетрафторэтилена.
Затем зафиксировать желаемый субстрат на спиновом пальто и применить 200 микролитров фильтрованного раствора прекурсора. Спиновое покрытие субстрата при 6000 об/мин в течение 30 секунд. Поместите субстрат на горячую тарелку и нагрейте его до 150 градусов по Цельсию.
Аннеал пленку при этой температуре в течение 30 минут, а затем быстро удалить его из горячей пластины, чтобы утолить его. В наполненном азотом бардачке смешайте 10 миллиграммов P3HT и 1 миллилитр хлоробензена. Перемешать смесь при 50 градусах по Цельсию в течение 30 минут, чтобы полностью растворить P3HT, а затем фильтровать смесь с фильтром шприца PTFE 0,2 микрометра.
Затем зафиксировать субстрат FTO, покрытый серебряным дибисмутом гепатиодидом, на компактном и мезопорном диоксиде титана на спиновом пальто. Нанесите 100 микролитров раствора P3HT на субстрат и вращай покрытие субстрата при 4000 об/мин или 30 секунд. Аннеал пленка P3HT на горячей тарелке, разогретой до 130 градусов по Цельсию в течение 10 минут.
Пусть субстрат остынет до комнатной температуры в бардачке. Наконец, используйте тепловой испаритель для депонировать 100 нанометров золота со скоростью 0,5 ангстрема в секунду на субстрате, чтобы сформировать верхние золотые контакты солнечной батареи. С помощью этого метода были изготовлены серебристо-висмутно-йодные тонкие пленки, 1:2, 1:1 и 2:1 молярных соотношений йодида серебра к йодиду висмута-3.
Фильм 1:2 показал один пик на уровне около 42 градусов, что свидетельствует о кубической структуре. Пик расщепления наблюдался для фильмов 1:1 и 2:1, что указывает на шестиугольную структуру. Пленка 1:2 поглощала более длинные длины волн, чем пленка 2:1.
Кроме того, пленка 1:2 имела гладкую поверхность с крупными зернами, в то время как частицы избыточного йодида серебра наблюдались на пленке 2:1. Таким образом, фильм 1:2 был выбран для дальнейшего изучения. Рентгеновская дифракция показала, что для того, чтобы пленка 1:2 полностью кристаллизовались в кубической фазе, требовалась температура 150 градусов по Цельсию.
Фильм был стабильным в воздухе, по крайней мере 10 дней. Спектроскопии FTIR показали, что остаточный n-бутиламин оставался слабо сложным для висмута-3 йодида и йодида серебра при более низких температурах, подавляя образование серебристо-висмут-йодных строительных блоков. Зерна стали больше и более плотно упакованы по мере повышения температуры.
Пленки, анналированные при 150 градусах Цельсия, также имели наиболее подходящие свойства поглощения для использования в солнечных батареях. В целом, серебряный дибисмут гептайодид пленка annealed на 150 градусов по Цельсию показал подходящие энергетические свойства для использования солнечных батарей. Этот метод прокладывает путь для исследователей раствора обучаемых тонкой пленки солнечных элементов для дальнейшего развития методологий для серебра висмут-йода тернальные полупроводники в таких приложениях, как свинец-бесплатно и воздух-стабильный тонкой пленки солнечных элементов.
При попытке этой процедуры, вы можете использовать контролируемую влажность менее 20% для спина покрытие субстрата с серебряно-висмут-йод раствор прекурсоров. Если вы вращаете пальто раствор прекурсора на или над влажностью 30%, то вы увидите yellowish из-за высоки реактивного и фото Если вы не можете контролировать влажность в пальто закрутки, то вы можете закрутить пальто раствор прекурсора в N-заполненной коробке перчатки. Однако, пожалуйста, имейте в виду, что вы должны полностью очистить перчаточный ящик после того, как это будет сделано.
