Name: key factors affecting the performance of sb2s3-sensitized solar cells during an sb2s3 deposition via sbcl3-thiourea complex solution-processing
Uploaded: 2018-07-16T15:00:00
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この作品は、大邱慶北科学研究所と技術 (DGIST) R & D プログラム科学省の ICT、韓国によって支えられた (助成金 18-エ-01 号、18-01-強-04)。

1. TiO2の BL ソリューションの合成
<ol><li>2 透明バイアル 50 mL ボリュームを準備します。</li>
	<li>1 バイアル (V1) にエタノール 20 mL を追加し、V1 をシールします。</li>
	<li>N2に V1 を転送-< 1 ppm の H2O レベルの水分制御システムでグローブ ボックスをいっぱい。</li>
	<li>1.225 mL を追加 (IV) チタンイソプロポキシド (TTIP) v1 の 0.45 μ m PVDF フィルターとゆっくり注射器を使用し...

<ol>
	<li>Choi, Y. C., Lee, D. U., Noh, J. H., Kim, E. K., Seok, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Improved+Sb2S3+Sensitized-Inorganic-Organic+Heterojunction+Solar+Cells+and+Quantification+of+Traps+by+Deep-Level+Transient+Spectroscopy.">Highly Improved Sb2S3 Sensitized-Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells and Quantification of Traps by Deep-Level Transient Spectroscopy.</a> Advanced Functional Materials. 24 (23), 3587-3592 (2014).</li><li>Kim, D. -. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+reproducible+planar+Sb2S3-sensitized+solar+cells+based+on+atomic+layer+deposition.">Highly reproducible planar Sb2S3-sensitized solar cells based on atomic layer deposition.</a> Nanoscale. 6 (23), 14549-14554 (2014).</li><li>Choi, Y. C., Seok, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Sb2S3-Sensitized+Solar+Cells+Via+Single-Step+Deposition+of+Sb2S3+Using+S/Sb-Ratio-Controlled+SbCl3-Thiourea+Complex+Solution.">Efficient Sb2S3-Sensitized Solar Cells Via Single-Step Deposition of Sb2S3 Using S/Sb-Ratio-Controlled SbCl3-Thiourea Complex Solution.</a> Advanced Functional Materials. 25 (19), 2892-2898 (2015).</li><li>Godel, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+room+temperature+aqueous+Sb2S3+synthesis+for+inorganic-organic+sensitized+solar+cells+with+5.1%+efficiencies.">Efficient room temperature aqueous Sb2S3 synthesis for inorganic-organic sensitized solar cells with 5.1% efficiencies.</a> Chemical Communications. 51 (41), 8640-8643 (2015).</li><li>Choi, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sb2Se3-Sensitized+Inorganic-Organic+Heterojunction+Solar+Cells+Fabricated+Using+a+Single-Source+Precursor.">Sb2Se3-Sensitized Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Fabricated Using a Single-Source Precursor.</a> Angewandte Chemie International Edition. 53 (5), 1329-1333 (2014).</li><li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=6.5%+Certified+Efficiency+Sb2Se3+Solar+Cells+Using+PbS+Colloidal+Quantum+Dot+Film+as+Hole-Transporting+Layer.">6.5% Certified Efficiency Sb2Se3 Solar Cells Using PbS Colloidal Quantum Dot Film as Hole-Transporting Layer.</a> ACS Energy Letters. 2 (9), 2125-2132 (2017).</li><li>Choi, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Inorganic-Organic+Heterojunction+Solar+Cells+Employing+Sb2(Sx/Se1-x)3+Graded-Composition+Sensitizers.">Efficient Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Employing Sb2(Sx/Se1-x)3 Graded-Composition Sensitizers.</a> Advanced Energy Materials. 4 (7), 1301680 (2014).</li><li>Choi, Y. C., Yeom, E. J., Ahn, T. K., Seok, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CuSbS2-Sensitized+Inorganic-Organic+Heterojunction+Solar+Cells+Fabricated+Using+a+Metal-Thiourea+Complex+Solution.">CuSbS2-Sensitized Inorganic-Organic Heterojunction Solar Cells Fabricated Using a Metal-Thiourea Complex Solution.</a> Angewandte Chemie International Edition. 54 (13), 4005-4009 (2015).</li><li>Versavel, M. Y., Haber, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+optical+properties+of+amorphous+and+crystalline+antimony+sulfide+thin-films.">Structural and optical properties of amorphous and crystalline antimony sulfide thin-films.</a> Thin Solid Films. 515 (18), 7171-7176 (2007).</li><li>Yang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrazine+solution+processed+Sb2S3,+Sb2Se3+and+Sb2(S1-xSex)3+film:+molecular+precursor+identification,+film+fabrication+and+band+gap+tuning.">Hydrazine solution processed Sb2S3, Sb2Se3 and Sb2(S1-xSex)3 film: molecular precursor identification, film fabrication and band gap tuning.</a> Scientific Reports. 5, 10978 (2015).</li><li>Peng, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+investigation+of+the+role+of+compact+TiO2+layer+in+solid+state+dye-sensitized+TiO2+solar+cells.">Systematic investigation of the role of compact TiO2 layer in solid state dye-sensitized TiO2 solar cells.</a> Coordination Chemistry Reviews. 248 (13-14), 1479-1489 (2004).</li><li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+Optimization+of+TiO2/Sb2Se3+Thin+Film+Solar+Cells+by+High-Throughput+Combinatorial+Approach.">Accelerated Optimization of TiO2/Sb2Se3 Thin Film Solar Cells by High-Throughput Combinatorial Approach.</a> Advanced Energy Materials. 7 (20), 1700866 (2017).</li><li>Sung, S. -. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+control+of+nanostructured+interfaces+of+planar+Sb2S3+solar+cells+by+simple+spin-coating+process+and+its+effect+on+photovoltaic+properties.">Systematic control of nanostructured interfaces of planar Sb2S3 solar cells by simple spin-coating process and its effect on photovoltaic properties.</a> Journals of Industrial and Engineering Chemistry. 56, 196-202 (2017).</li><li>Gong, J., Liang, J., Sumathy, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+dye-sensitized+solar+cells+(DSSCs):+Fundamental+concepts+and+novel+materials.">Review on dye-sensitized solar cells (DSSCs): Fundamental concepts and novel materials.</a> Renewable &amp; Sustainable Energery Reviews. 16 (8), 5848-5860 (2012).</li><li>Jeon, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvent+engineering+for+high-performance+inorganic-organic+hybrid+perovskite+solar+cells.">Solvent engineering for high-performance inorganic-organic hybrid perovskite solar cells.</a> Nature Materials. 13 (9), 897-903 (2014).</li><li>Choi, Y. C., Lee, S. W., Jo, H. J., Kim, D. -. H., Sung, S. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+growth+of+organic-inorganic+hybrid+CH3NH3PbI3+perovskite+thin+films+from+phase-controlled+crystalline+powders.">Controlled growth of organic-inorganic hybrid CH3NH3PbI3 perovskite thin films from phase-controlled crystalline powders.</a> RSC Advances. 6 (106), 104359-104365 (2016).</li><li>Choi, Y. C., Lee, S. W., Kim, D. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antisolvent-assisted+powder+engineering+for+controlled+growth+of+hybrid+CH3NH3PbI3+perovskite+thin+films.">Antisolvent-assisted powder engineering for controlled growth of hybrid CH3NH3PbI3 perovskite thin films.</a> APL Materials. 5 (2), 026101 (2017).</li></ol>

TiO2の BL は、広く太陽電池におけるホールブロッ キング層として使用します。図 2のように、大きな違いは TiO2の BL 厚さに応じてデバイスのパフォーマンスで観察された.したがって、批判的に FTO と正孔輸送材料11の間の直接の接触を防止するホールブロッ キング層として機能するため最高の全体的なデバイスの性能を取得するその厚?...

アンチモン系カルコゲナイド (Sb Chs)、Sb2S3Sb2Se3Sb2(S, Se)3CuSbS2などは次世代太陽電池1 で使用できる新たな材料と見なされます ,2,3,4,5,6,7,8。ただし、Sb Chs 光吸収に基づく太陽光発電デバイスに達していない 10% の電力変換効率 (PCE) 実現可能な実用化を実証する必要があります。
これらの制限を克服するために様々 なメソッドやテクニックを適用したチオアセトアミド表面処理1室温成膜方法4、原子層堆積法2の使用などドット コロイド量子ドット6。これらの様々 な方法のうち化学浴の分解に基づくソリューション処理は最高のパフォーマンスの1を展示しました。ただし、化学反応と治療後の正確な制御がベスト パフォーマンス1,3を達成するために必要です。
最近、我々 はパフォーマンスの高い Sb2S3の単純なソリューション処理を開発-SbCl3を用いた太陽電池の増感-チオ尿素 (TU) 複雑なソリューション3。このメソッドを使用して、6.4% の同等のデバイスのパフォーマンスを達成するために太陽電池に適用された制御の Sb/秒比の品質の Sb2S3を作製することができました PCE。また、Sb2S3は、シングル ステップ蒸着により作製したので、効果的に処理時間を短縮することができた。
この作品は、メソポーラス TiO2 (mp TiO2) から成る基板上 Sb2S3の成膜の詳細な実験手順について述べる TiO2層のブロック/(TiO2の BL)/F をドープした SnO2 (Sb2S3の作製の FTO) ガラス ・太陽電池を介してSbCl3TU-複雑なソリューション処理3増感します。さらに、Sb2S3成膜過程で太陽電池の性能に影響を与える 3 つの主要要因は識別され説明。法の考え方は、金属硫化物に基づくその他の増感型太陽電池に簡単に適用できます。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="847">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:316px;">Ethyl alcohol, Pure, &#62;99.5%</td>
			<td style="width:227px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:129px;">459836</td>
			<td style="width:176px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Titanium(IV) isopropoxide 97%</td>
			<td style="width:227px;">Aldrich</td>
			<td style="width:129px;">205273</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Nitic acid, ACS reagent, 70%</td>
			<td style="width:227px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:129px;">438073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Antimony(III) chloride</td>
			<td style="width:227px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:129px;">311375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Thiourea</td>
			<td style="width:227px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:129px;">T7875</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:316px;">N,N-Dimethylformamide, anhydrous, 99.8%</td>
			<td style="width:227px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:129px;">227056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">TiO2 paste with 50 nm particles</td>
			<td style="width:227px;">ShareChem</td>
			<td style="width:129px;">SC-HT040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Poly(3-hexylthiophene)</td>
			<td style="width:227px;">1-Material</td>
			<td style="width:129px;">PH0148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Chlorobenzene</td>
			<td style="width:227px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:129px;">284513</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">FTO/glass (8 Ohmos/sq)</td>
			<td style="width:227px;">Pilkington</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Spin coater</td>
			<td style="width:227px;">DONG AH TRADE CORP</td>
			<td style="width:129px;">ACE-200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Hot plate</td>
			<td style="width:227px;">AS ONE Corporation</td>
			<td style="width:129px;">HHP-411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Glove box</td>
			<td style="width:227px;">KIYON</td>
			<td style="width:129px;">KK-021AS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">UV OZONE Cleaner</td>
			<td style="width:227px;">AHTECH LTS</td>
			<td style="width:129px;">AC-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">Furnace</td>
			<td style="width:227px;">WiseTherm</td>
			<td style="width:129px;">FP-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:316px;">UV/Vis Absorption spectroscopy</td>
			<td style="width:227px;">PerkinElmer</td>
			<td style="width:129px;">Lambda 750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:316px;">Multifunctional evaporator with glove box</td>
			<td style="width:227px;">DAEDONG HIGH TECHNOLOGIES</td>
			<td style="width:129px;">DDHT-SDP007</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

key factors affecting the performance of sb2s3-sensitized solar cells during an sb2s3 deposition via sbcl3-thiourea complex solution-processing

Sb2S3は、ユニークな光学および電気特性のため次世代太陽電池に適用することができます新たな光の吸収体の 1 つとして考慮されます。最近では、我々 は Sb2S3の > 6% の太陽光発電効率を達成することで次世代太陽電池としての可能性を示す-単純なチオ尿素 (TU) を用いた太陽電池の増感-複雑なソリューションの手法します。ここでは、太陽電池の作製に SbCl3TU-複雑なソリューションを使用してメソポーラス TiO2 (mp TiO2) レイヤー上 Sb2S3の沈着の重要な実験手順について述べる。N, N- ジメチルホルムアミド SbCl3モル比が異なるでに SbCl3と TU を溶解することにより、SbCl3TU - ソリューションは合成: 火Mp TiO2/TiO2から成る準備として基板上のソリューションの堆積、-スピン コーティング層/F ドープ SnO2ガラス ブロックします。最後に、結晶 Sb2S3を形成するには、サンプルは、アニールされる N2-300 ° C でグローブ ボックスをいっぱい太陽光発電デバイスの性能に及ぼす実験的パラメーターについても説明します。

図 1は、mp TiO2/TiO2- BL/FTO ガラス基板上 Sb2S3成膜実験手順の概略を示します。図 1 dは、基本的なプロパティと記載法により作製した代表的な製品のスキームを示しています。輝安鉱 Sb2S3構造1,3,4の主要な x ?...

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Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing

主要な Sb2S3の性能に影響を与える要因-太陽電池を増感の間に、Sb2S3成膜を介してSbCl3-チオ尿素複合ソリューション処理

この作品は Sb2S3 SbCl3を用いたメソポーラス TiO2層の堆積のため詳細な実験手順を提供します-チオ尿素 Sb2S3のアプリケーションに複雑なソリューション-増感太陽電池。この記事は、成膜プロセスを支配する重要な要因を決定します。

Sb2S3 is considered as one of the emerging light absorbers that can be applied to next-generation solar cells because of its unique optical and electrical ...

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Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing

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プラズマを介した疎水性有機金属フレームワークの製造は、アンモニアの除去のためにペルフルオロアルカンの化学的気相成長法を強化

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銅で改善されたヘテロ接合品質<sub&gt; 2</sub析出した大気圧空間原子層の最適化により&gt; O系太陽電池<br /&gt; Znの<sub&gt; 1-xの</sub&gt; Mgの<sub&gt; X</sub&gt; O

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TiOにおける界面化学結合の影響<sub&gt; 2</sub&gt; -SiO<sub&gt; 2</sub&gt;光触媒NOx低減性能に関する複合材料

The chemical bonding of particulate photocatalysts to supporting material surfaces is of great importance in engineering more efficient and practical ...

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