Bu protokol, ince film perovskit güneş hücrelerinin işlenmesi için FIRA yöntemini kullanmak için anahtardır. Bu protokolün ana avantajı, hızlı tavlama süresi, çevre dostu ve ince film işlemenin tekrarlanabilirliğidir. Bu yöntem ince film perovskit güneş hücresi için geliştirilmiştir.
Bununla birlikte, ince film kaplama yumuşak ve sert malzemeler için genişletilebilir. Tavlama döngüsünü programlamak için önce FIRA fırınını bir bilgisayara bağlayın ve PID modunu seçin. Tablonun tavlama ve soğutma işlemlerinin toplam süresinden daha uzun bir zaman tabanıyla seçildiğini onaylayın.
Lambaların açık ve kapalı olması gereken saatleri ayarladıktan sonra, döngüyü çalıştırmak için BAŞLAT tablosuna tıklayın. Mezoporous titanyum dioksit tabakası spin-coat 50 mikrolitre mezoporöz titanyum dioksit çözeltisinin 50 mikrolitresini dakikada 1200 devir hızlanma hızıyla 10 saniye boyunca dakikada 4.000 devirde hazırlamak için gaz giriş hava vanasını açın. 550 santigrat derecede 1200 saniyelik bir tavlama döngüsü programlayın ve substratları FIRA fırınına yerleştirin.
150 ila 200 nanometre katmanı elde etmek için TAVLAMA işlemini PID modunda başlatın. Uygun zaman noktasında, tavlamayı durdurmak için DUR tablosuna tıklayın, ardından fırın sıcaklığı 25 santigrat dereceye ulaştığında numuneleri çıkarın. Bir perovskit tabakası hazırlamak için, önce tam güç modunda 1,6 saniyelik bir tavlama adımı programlayın, alt tabakadaki 40 mikrolitre perovskit çözeltisini 10 saniye boyunca dakikada 4.000 devirde döndürün ve substratı fırına aktarın.
Sonra tavlama işlemini başlatın. Döngünün sonunda, substrat yüzeyi sarıdan siyaha dönmelidir. Numuneleri çıkarmadan önce soğutmak için fırında beş saniye daha bekletin.
Ardından sıcaklık profiline sağ tıklayarak txt veya xlsx dosyası olarak indirin. İnce filmi değerlendirmek için, alt tabakayı ksenon ışık kaynağı ve sonsuz düzeltilmiş 10X ve 50X hedefleri ile donatılmış bir optik mikroskopta görüntüleyin ve aynı anda emici spektrumu mikroskop kurulumuna entegre edilmiş ve bir spektrometreye bağlanmış bir optik fiberle kaydedin. Antisolvent ortadan kaldırmak ve tavlama sürelerini azaltmak enerjik ve finansal maliyetleri önemli ölçüde azaltır.
Perovskit sentez sürecinin yaşam döngüsü değerlendirmesi, FIRA'nın çevresel etkinin sadece% 8'ini ve antisolvent yönteminin imalat maliyetinin% 2'sini sunduğunu göstermektedir. Ayrıca, FIRA esnek ve geniş alan substratları ile uyumludur. X-ışını kırınım analizi, çeşitli deneysel karakterizasyonlara dayanarak gözlenen dört farklı perovskit fazının sınırlarını ortaya koydu.
Diğer bir avantaj ise veri toplama ve malzeme taramasıdır. Örneğin, 10, 15 saniye açık, 45 saniye kapalı nabız fira döngüsü ile tavlanmış bir mezoskopik titanyum dioksit tabakası için sıcaklık profili ve x-ışını kırınım deseni gözlenebilir. FIRA fırını yaklaşık 500 santigrat dereceye ulaşabilir ve titanyum dioksit tabakasının geleneksel yöntemlerden çok daha kısa bir sürede sadece 10 dakika içinde ortalanabilmesini sağlar.
Elde edilen filmin elektron mikroskobu görüntülemesinin taranması, fabrikasyon cihazların benzer kalınlık ve morfoloji katmanlarına sahip geleneksel yöntemlerle yapılanlara benzer olduğunu göstermektedir. FIRA proses cihazları, güç dönüştürme verimliliklerini, dolum faktörlerini, açık devre voltajlarını ve antisolvent yöntemiyle üretilen cihazlara benzer kısa devre fotoğraf akımlarını gösteren şampiyon cihazla mükemmel bir performans göstererek FIRA'nın perovskit güneş pilleri için umut verici bir alternatif işleme yöntemi olduğunu göstermektedir. FIRA yöntemi perovskit güneş pili işleme için güçlü bir tekniktir ve bize veri toplama ve malzeme taraması için eşsiz bir fırsat sunar.
