Name: solution-processed "silver-bismuth-iodine" ternary thin films for lead-free photovoltaic absorbers
Uploaded: 2018-09-27T14:45:00
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この作品は、大邱慶北科学と技術 (DGIST) の研究科学省、ICT、韓国の未来計画 (18-エ-01) の開発 (R & D) プログラムによって支えられました。この作品は、韓国エネルギー技術研究所の評価と Planning(KETEP)、貿易省、産業・韓国 (ナンバー 20173010013200) の Energy(MOTIE) によっても支えられました。

1. 調製裸-ガラス、フッ素ドープ酸化スズ (SnO2: F) 基板
<ol><li>2% トリトン、脱イオン (DI) 水、アセトン、イソプロピル アルコール (IPA)、15 分ごとを含む水溶液で順番に超音波に裸のガラス、フッ素ドープ酸化スズ (FTO) 基板をきれい。</li>
	<li>残留の IPA を削除する 1 h 70 ° C で加熱オーブンの洗浄の基板を置きます。</li>
</ol>2. 電子をブロックするコンパクトな TiO2<...

<ol>
	<li>Gr&#228;tzel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Light+and+Shade+of+Perovskite+Solar+Cells.">The Light and Shade of Perovskite Solar Cells.</a> Nature Materials. 13, 838-842 (2014).</li><li>Green, M. A., Ho-Baillie, A., Snaith, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+emergence+of+perovskite+solar+cells.">The emergence of perovskite solar cells.</a> Nature Photonics. 8, 506-514 (2014).</li><li>Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organometal+Halide+Perovskites+as+Visible-Light+Sensitizers+for+Photovoltaic+Cells.">Organometal Halide Perovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells.</a> Journal of American Chemical Society. 131 (17), 6050-6051 (2009).</li><li>Burschka, 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=Sequential+Deposition+as+a+Route+to+High-Performance+Perovskite-Sensitized+Solar+Cells.">Sequential Deposition as a Route to High-Performance Perovskite-Sensitized Solar Cells.</a> Nature. 499, 316-319 (2013).</li><li>Yang, W. S., 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=Iodide+Management+in+Formamidinium-Lead-Halide-Based+Perovskite+Layers+for+Efficient+Solar+Cells.">Iodide Management in Formamidinium-Lead-Halide-Based Perovskite Layers for Efficient Solar Cells.</a> Science. 356 (6345), 1376-1379 (2017).</li><li>Park, B. -. W., 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=Bismuth+Based+Hybrid+Perovskites+A3Bi2I9+(A:+Methylammonium+or+Cesium)+for+Solar+Cell+Application.">Bismuth Based Hybrid Perovskites A3Bi2I9 (A: Methylammonium or Cesium) for Solar Cell Application.</a> Advanced Materials. 27 (43), 6806 (2015).</li><li>Hoye, R. L. Z., 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=Methylammonium+Bismuth+Iodide+as+a+Lead-Free,+Stable+Hybrid+Organic-Inorganic+Solar+Absorber.">Methylammonium Bismuth Iodide as a Lead-Free, Stable Hybrid Organic-Inorganic Solar Absorber.</a> Chemistry&#8722;European Journal. 22 (8), 2605-2610 (2016).</li><li>Lyu, M., 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=Organic-Inorganic+Bismuth+(III)-Based+Material:+A+Lead-Free,+Air-Stable+and+Solution-Processable+Light-Absorber+beyond+Organolead+Perovskites.">Organic-Inorganic Bismuth (III)-Based Material: A Lead-Free, Air-Stable and Solution-Processable Light-Absorber beyond Organolead Perovskites.</a> Nano Research. 9 (3), 692-702 (2016).</li><li>Mitzi, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic-Inorganic+Perovskites+Containing+Trivalent+Metal+Halide+Layers:+The+Templating+Influence+of+the+Organic+Cation+Layer.">Organic-Inorganic Perovskites Containing Trivalent Metal Halide Layers: The Templating Influence of the Organic Cation Layer.</a> Inorganic Chemistry. 39 (26), 6107-6113 (2000).</li><li>Mashadieva, L. F., Aliev, Z. S., Shevelkov, A. V., Babanly, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Investigation+of+the+Ag-Bi-I+Ternary+System+and+Thermodynamic+Properties+of+the+Ternary+Phases.">Experimental Investigation of the Ag-Bi-I Ternary System and Thermodynamic Properties of the Ternary Phases.</a> Journal of Alloys and Compounds. 551, 512-520 (2013).</li><li>Kim, Y., 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=Pure+Cubic-Phase+Hybrid+Iodobismuthates+AgBi2I7+for+Thin-Film+Photovoltaics.">Pure Cubic-Phase Hybrid Iodobismuthates AgBi2I7 for Thin-Film Photovoltaics.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (33), 9586-9590 (2016).</li><li>Fourcroy, P. H., Palazzi, M., Rivet, J., Flahaut, J., C&#233;olin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Etude+du+Systeme+AgIBiI3.">Etude du Systeme AgIBiI3.</a> Materials Research Bulletin. 14 (3), 325-328 (1979).</li><li>Kondo, S., Itoh, T., Saito, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strongly+Enhanced+Optical+Absorption+in+Quench-Deposited+Amorphous+AgI+Films.">Strongly Enhanced Optical Absorption in Quench-Deposited Amorphous AgI Films.</a> Physical Review B. 57 (20), 13235-13240 (1998).</li><li>Kumar, P. S., Dayal, P. B., Sunandana, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Formation+Mechanism+of+&#947;-AgI+Thin+Films.">On the Formation Mechanism of &#947;-AgI Thin Films.</a> Thin Solid Films. 357 (2), 111-118 (1999).</li><li>Valid&#378;i&#263;, I. L., Jokanpvi&#263;, V., Uskokovi&#263;, D. P., Nedeljkovi&#263;, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Solvent+on+the+Structural+and+Morphological+Properties+of+AgI+Particles+Prepared+Using+Ultrasonic+Spray+Pyrolysis.">Influence of Solvent on the Structural and Morphological Properties of AgI Particles Prepared Using Ultrasonic Spray Pyrolysis.</a> Materials Chemistry and Physics. 107 (1), 28-32 (2008).</li><li>Tezel, F. M., Kariper, &. #. 3. 0. 4. ;. 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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=Effect+of+Mono-+versus+Di-ammonium+Cation+of+2,2'-Bithiophene+Derivatives+on+the+Structure+of+Organic-Inorganic+Hybrid+Materials+Based+on+Iodo+Metallates.">Effect of Mono- versus Di-ammonium Cation of 2,2'-Bithiophene Derivatives on the Structure of Organic-Inorganic Hybrid Materials Based on Iodo Metallates.</a> Inorganic Chemistry. 42 (17), 5330-5339 (2003).</li><li>Zhu, H., Pan, M., Johansson, M. B., Johansson, E. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Photon-to-Current+Conversion+in+Solar+Cells+Based+on+Light-Absorbing+Silver+Bismuth+Iodide.">High Photon-to-Current Conversion in Solar Cells Based on Light-Absorbing Silver Bismuth Iodide.</a> ChemSusChem. 10 (12), 2592-2596 (2017).</li><li>Turkevych, I., 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=Photovoltaic+Rudorffites:+Lead-Free+Silver+Bismuth+Halides+Alternative+to+Hybrid+Lead+Halide+Perovskites.">Photovoltaic Rudorffites: Lead-Free Silver Bismuth Halides Alternative to Hybrid Lead Halide Perovskites.</a> ChemSusChem. 10 (19), 3754-3759 (2017).</li></ol>

Ag-Bi-私三元系半導体、メゾスコ ピック デバイス アーキテクチャの薄膜太陽電池における鉛フリー太陽光吸収体として悪用されることであるソリューション作製のための詳しいプロトコルを実施しています。c TiO2層は、FTO FTO 電極に流れる電子の漏れを避けるために基板上に形成されました。m TiO2層の c TiO2に形成された順番に-太陽光吸収体 (すなわち、薄膜中?...

溶液プロセスによる無機薄膜太陽電池は、太陽光を直接電気1,2,3,4,5に変換しようとして多くの研究者によって広く研究されています。材料合成とデバイス アーキテクチャの開発、鉛ハロゲン系ペロブスカイト型は 225より大きい電力変換効率 (PCE) 最高の太陽電池の吸収体に報告されています。ただし、自体 - ハロゲン化鉛ペロブスカイトの安定性の問題と同様に、有害な鉛の使用について懸念が高まっています。
最近、ビスマス ベースのハイブリッド ペロブスカイトがビスマス ヨウ化複雑なユニットに一価カチオンとこれらがメゾスコ ピック太陽電池アーキテクチャ6、太陽光吸収材として使用することができますを組み込むことによって形作ることができる報告されています 7,8。ペロブスカイトにおける鉛ビスマスは、6 s には置き換えることができます2外側孤立電子対;しかし、彼らは異なる酸化状態と化学的性質9を持っているという事実にもかかわらず、複雑な結晶構造を持つビスマス ベースのハイブリッド ペロブスカイトのところ唯一従来の鉛ハライドの方法論が使用されています。さらに、これらのペロブスカイトの貧しい人々 の表面形態があるし、薄膜デバイス アプリケーションのコンテキストで比較的厚いフィルムを生産したがって、彼らは高いバンド ギャップ エネルギー (> 2 eV)6,7,8で貧しい太陽光発電性能を持っています。したがって、我々 は材料設計と方法論を考慮したビスマス薄膜半導体は、環境に優しい、空気安定を生成する新しい方法を見つける、低いバンド ギャップ エネルギー (< 2 eV) に求めた。
提案するソリューション処理 Ag-Bi-私三元系薄膜、することができます7と Ag2BiI5、鉛フリーおよび大気中安定な半導体10、11AgBi2結晶私。この研究 AgBi2I7組成、ヨウ化銀 (AgI)、ビスマス (BiI3) ヨウ化前駆体を同時に溶解する溶媒として n ブチルアミンを使用します。混合物は、スピン キャストと N2で 30 分間 150 ° C で熱処理-グローブ ボックスをいっぱいその後、フィルムを室温に癒されています。得られた薄膜はブラウン ブラック カラーで。さらに、Ag-Bi-私三元系の結晶組成と表面形態のアニーリングの温度と AgI/BiI3前駆体比によって制御されます。結果として得られる AgBi2私7薄膜展示キュービック相の結晶構造、サイズ、200-800 nm の大きな粒と 740 の波長の光を吸収し始めて 1.87 eV の光学バンド ギャップ緻密で滑らかな表面形態 nm.最近、結晶組成とデバイスのアーキテクチャを最適化することにより、Ag-Bi-私三元系薄膜太陽電池が 4.3% の PCE を達成できることが報告されています。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bismuth(III) iodide, Puratronic, 99.999% (metals basis)</td>
			<td>Afa Aesar</td>
			<td>7787-64-6</td>
			<td>stored in N2-filled condition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver iodide, Premion, 99.999% (metals basis)</td>
			<td>Afa Aesar</td>
			<td>7783-96-2</td>
			<td>stored in N2-filled condition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butylamine 99.5%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>109-73-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9002-93-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl alcohol (IPA)</td>
			<td>Duksan</td>
			<td>67-63-0</td>
			<td>Electric High Purity GRADE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titanium(IV) isopropoxide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>546-68-9</td>
			<td>&#8805;97.0%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl alcohol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>64-17-5</td>
			<td>200 proof, ACS reagent, &#8805;99.5%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>SAMCHUN</td>
			<td>7647-01-0</td>
			<td>Extra pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titanium tetrachloride (TiCl4)</td>
			<td>sharechem</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50nm-sized TiO2 nanoparticle paste</td>
			<td>sharechem</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-propanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>67-63-0</td>
			<td>anhydrous, 99.5%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Terpineol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>8000-41-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating oven</td>
			<td>WiseTherm</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen (O2) plasma</td>
			<td>AHTECH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray diffraction (XRD)</td>
			<td>Rigaku</td>
			<td></td>
			<td>Rigaku Miniflex 600 diffractometer with a NaI scintillation counter and using monochromatized Cu-K&#945; radiation 
			(1.5406 &#197; wavelength).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fourier transform infrared (FTIR)</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>Bruker Tensor 27</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>field-emission scanning electron microscope (FE-SEM)</td>
			<td>Hitachi</td>
			<td></td>
			<td>Hitachi SU8230</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-Vis spectra</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td></td>
			<td>PerkinElmer LAMBDA 950 
			Spectrophotometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS)</td>
			<td>RBD Instruments</td>
			<td></td>
			<td>PHI5500 Multi-Technique system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

solution-processed "silver-bismuth-iodine" ternary thin films for lead-free photovoltaic absorbers

ハイブリッドのビスマス系ペロブスカイトは環境および大気中安定な太陽電池のアプリケーションのための有望な写真アクティブ半導体とみなされます。しかし、貧しい人々 の表面形態と比較的高いバンド ギャップ エネルギー彼らの潜在性を限った。(Ag-Bi-私) 銀ビスマス ヨウ素は光電子デバイスの有望な半導体です。したがって、我々 は、薄膜の作製 Ag-Bi-私三元系材料ソリューション処理を使用してを示しています。結果として得られる薄膜制御表面形態とその熱処理温度によると光学バンド ギャップを表わします。さらに、それは、Ag-Bi-私三元系結晶化 AgBi2私7、報告されている Ag2BiI5、前駆体化学物質の比率に従って等。ソリューション処理 AgBi2私7薄膜展示キュービック相結晶構造、200 から 800 までの穀物との密なピンホール フリーの表面形態、nm と 1.87 eV の間接バンド ギャップ。結果 AgBi2私7薄膜を良い空気安定性とエネルギー バンド図だけでなく表面の形態と光学バンド ギャップ鉛フリーと大気安定な単一接合太陽電池に適した。非常に最近、4.3% の電力変換効率を持つ太陽電池は Ag-Bi-私結晶組成と太陽電池デバイス アーキテクチャを最適化することによって得られました。

Ag-Bi-私三項システム、有望な半導体としてみなされるがであるが報告されている7AgBiI4、および Ag2BiI510AgBi2など、様々 な組成の結晶私によるとBiI3AgI のモル比。以前の研究は、Ag-Bi-私三元系の様々 な組成のバルク結晶形が AgI と BiI3のモル比を変更することによって実験的に合成できるし、各?...

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Solution-Processed "Silver-Bismuth-Iodine" Ternary Thin Films for Lead-Free Photovoltaic Absorbers

ここで、我々 現在のソリューション処理銀ビスマス ヨウ素 (Ag-Bi-私) 三元系半導体の詳細なプロトコル TiO2上に作製した薄膜-透明電極および空気安定性として潜在的なアプリケーションおよび鉛フリーめっきオプトエレクトロニクス デバイス。

ソリューション処理「銀ビスマス ヨード」三項薄膜鉛フリー太陽光吸収体の

Bismuth-based hybrid perovskites are regarded as promising photo-active semiconductors for environment-friendly and air-stable solar cell applications. ...

この方法は、環境にやさしい薄膜太陽電池用の溶液処理可能な銀ビスマス-ヨウ素三分半導体の作り方に関する重要な質問に答え、応用を採用するのに役立ちます。この技術の主な利点は、銀ビスマス-ヨウ素の溶液製造であり、その後、顕微鏡デバイスアーキテクチャを有する薄膜太陽電池における鉛フリー光起吸収体として使用される。この技術は、銀ビスマスヨウ素三元半導体が鉛フリーで空気安定性の高い太陽電池吸収体であるため、環境に優しい薄膜太陽電池の製造に潜在的な応用を有する。コンパクトな二酸化チタン層の前駆体溶液の調製を開始するには、20ミリリットルガラスバイアルに無水エタノール8ミリリットルを入れ、激しく攪拌を開始します。攪拌エタノールを滴下するに0.74ミリリットルのチタンイソプロポキシドを加える。そして、濃縮塩酸の0.06ミリリットルを急速に追加します。混合物を室温で12時間から24時間攪拌し、前駆体溶液を形成する。次に、2%水性オクトキシノール-9、アセトン、イソプロピルアルコールでそれぞれ15分間、1インチのFTO基質で1インチの裸のFTO基板を超音波処理する。きれいな基板を70°Cのオーブンで1時間乾燥させ、空気中の室温まで冷却します。次に、基板をスピンコーターチャックに固定します。コンパクトな二酸化チタン層前駆体溶液を1ミリリットルまたは3ミリリットルのシリンジに充填し、0.2ナノメートルのシリンジフィルターを取り付けます。小さなバイアルに溶液をフィルターします。200マイクロリットルの濾過前駆体溶液を基板に塗布し、それを完全にカバーします。3000 RPMで基板を30秒間スピンコートします。500°Cのオーブンでフィルムを1時間アニールします。その後、熱を消し、通常約6時間かかる室温まで空気中で基板を冷却させます。次に、被覆された基板を四塩化チタンの水溶液0.12モル溶液に浸漬する。基板を摂氏70度のオーブンに30分間浸します。その後、残存四塩化チタンを除去するために、その後脱イオン水で基板を十分に洗い流します。フィルムを摂氏500度で1時間アニールし、空気中の室温まで冷却します。冷めたら、コンパクトな二酸化チタンコーティング基板を窒素ガスの下に保管し、後で使用します。5ミリリットルガラスバイアル中空孔性二酸化チタンナノ粒子層の前駆体溶液の調製を開始するには、0.5グラムの50ナノメートルの二酸化チタンナノ粒子ペーストと1.75グラムのイソプロピルアルコールと0.5グラムのテルピネオールを組み合わせます。バイアルにかき混ぜ棒を加え、ペーストが完全に溶解するまでかき混ぜます。通常、この処理には約 1 時間かかります。次に、コンパクトな二酸化チタンコーティングされたFTO基板をスピンコーターに固定し、200マイクロリットルのナノ粒子溶液を基板表面に塗布します。基板を5000RPMで30秒間スピンコートします。コーティングされた基板を500°Cのオーブンで1時間アニールし、室温まで冷却します。その後、30分間摂氏70度で四塩化チタンの水性0.12モル溶液に基板を浸します。イオン化された水で基板を十分に洗い流します。摂氏500度で1時間アニールし、空気中の室温まで冷まします。後で使用するために、コンパクトでメソポーラス二酸化チタン層を被覆した基板を窒素ガスの下に保管してください。低湿度の窒素で満たされたグローブボックスに含まれるヨウドビスム酸銀、ジビスマスヘプタイオジドの薄膜の調製を開始するには、0.3グラムのビスマス-3ヨウ化物、0.06グラムのヨウ化銀、および3ミリリットルのn-ブチルアミンを組み合わせる。固形物がほとんど溶解するまで混合物を激しく渦を流し、その後、0.2マイクロメートルのポリテトラフルオロエチレンフィルターを介して前駆体溶液をフィルターします。次に、スピンコーターに所望の基板を固定し、濾過前駆体溶液の200マイクロリットルを塗布する。基板を6000RPMで30秒間スピンコートします。ホットプレートに基板を置き、150°Cに加熱します。その温度でフィルムを30分間アニールし、ホットプレートから素早く取り出して焼入れます。窒素で満たされたグローブボックスに、P3HTの10ミリグラムとクロロベンゼン1ミリリットルを組み合わせます。50°Cで30分間攪拌し、P3HTを完全に溶解し、0.2マイクロメートルのPTFEシリンジフィルターで混合物を濾過します。次に、銀二重マスの重症体を付けたFTO基材をコンパクトに、メソポーラス二酸化チタンをスピンコーターに固定します。P3HT溶液の100マイクロリットルを基板に塗布し、基板を4000RPMまたは30秒でスピンコートします。ホットプレート上のP3HTフィルムを130°Cに予熱して10分間アニールします。グローブボックス内の基板を室温まで冷まします。最後に、熱蒸発器を使用して、100ナノメートルの金を基板上に毎秒0.5オングストロームで堆積させて太陽電池の上部金接点を形成します。銀ビスマス-ヨウ素三日薄薄膜は、ヨウ化銀とヨウ化銀の1:2、1:1、および2:1モル比をこの方法で製造した。1:2フィルムは、約42度で単一のピークを示し、立方体構造を示した。1:1および2:1のフィルムについてピーク分割が観察され、六角形の構造を示す。1:2フィルムは2:1フィルムよりも長い波長を吸収した。また、1:2フィルムは大粒で滑らかな表面を有し、2:1フィルムでは過剰なヨウ化銀の粒子が観察された。1:2の映画は、このようにさらなる研究のために選ばれました。X線回折は、1:2フィルムが立方相で完全に結晶化するために150°Cのアニーリング温度が必要であることを示した。フィルムは少なくとも10日間空気中で安定していた。FTIR分光法は、残留n-ブチルアミンが低いアニール温度でビスマス-3ヨウ化物とヨウ化銀に弱く複雑なままであり、銀ビスマスヨウ素ビルディングブロックの形成を抑制することを示唆した。アニーリング温度が上昇するにつれて、穀物はより大きく、より密に詰まりました。150°Cでアニールされたフィルムはまた、太陽電池での使用に最も適した吸収特性を有していた。全体として、150°Cでアニールされた銀の二重マスヘプテオジド膜は、太陽電池の使用に適したエネルギッシュな特性を示した。この技術は、溶液処理可能な薄膜太陽電池の研究者が、鉛フリーおよび空気安定性の高い薄膜太陽電池などの用途における銀ビスマス-ヨウ素三元半導体の方法論をさらに発展させる道を開く。この手順を試みている間に、銀ビスマス-ヨウ素前駆体溶液で基板をスピンコーティングするために20%以下の制御湿度を使用することがよい。前駆体溶液を30%以上の湿度で回転すると、反応性が高いため黄色が表示され、写真スピンコートの湿度を制御できない場合は、N充填グローブボックスで前駆体溶液をスピンコートすることができます。ただし、完了後にグローブボックスを完全にパージする必要がありますのでご注意ください。

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複合酸化物薄膜のエピタキシャル成長のために原子的に定義されたテンプレート

Atomically defined substrate surfaces are prerequisite for the epitaxial growth of complex oxide thin films. In this protocol, two approaches to obtain ...

Fabrication of Large-area Free-standing Ultrathin Polymer Films

大面積自立超薄ポリマーフィルムの作製

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films.  Typically, ultrathin films are prepared ...

Construction and Systematical Symmetric Studies of a Series of Supramolecular Clusters with Binary or Ternary Ammonium Triphenylacetates

バイナリまたは三元アンモニウムTriphenylacetatesと超分子クラスターのシリーズの構築と体系的対称研究

Functions of clusters in nano or sub-nano scale significantly depend on not only kinds of their components but also arrangements, or symmetry, of their ...

Cooling Rate Dependent Ellipsometry Measurements to Determine the Dynamics of Thin Glassy Films

薄いガラス質膜のダイナミクスを決定するレート依存エリプソメトリー測定を冷却

This report aims to fully describe the experimental technique of using ellipsometry for cooling rate dependent Tg (CR-Tg) experiments. These measurements ...

Capillary Electrophoresis to Monitor Peptide Grafting onto Chitosan Films in Real Time

リアルタイムでのキトサンフィルム上にペプチドグラフトを監視するためのキャピラリー電気泳動

Free-solution capillary electrophoresis (CE) separates analytes, generally charged compounds in solution through the application of an electric field. ...

Low Pressure Vapor-assisted Solution Process for Tunable Band Gap Pinhole-free Methylammonium Lead Halide Perovskite Films

可変バンド ギャップ ピンホール フリー メチル鉛ハライド ペロブスカイト薄膜の低圧蒸気支援ソリューション プロセス

Organo-lead halide perovskites have recently attracted great interest for potential applications in thin-film photovoltaics and optoelectronics. Herein, ...

Reactive Vapor Deposition of Conjugated Polymer Films on Arbitrary Substrates

任意の基板上への共役ポリマー薄膜の反応性蒸着

We demonstrate a method of conformally coating conjugated polymers on arbitrary substrates using a custom-designed, low-pressure reaction chamber. ...

Chemical Synthesis of Porous Barium Titanate Thin Film and Thermal Stabilization of Ferroelectric Phase by Porosity-Induced Strain

化学合成チタン酸バリウム多孔質セラミックス薄膜の気孔率誘起歪による強誘電相の熱安定化

Barium titanate (BaTiO3, hereafter BT) is an established ferroelectric material first discovered in the 1940s and still widely used because of its ...

Inkjet Printing All Inorganic Halide Perovskite Inks for Photovoltaic Applications

太陽光発電のアプリケーションのすべての無機塩ペロブスカイト型インキを印刷インク ジェット

A method for synthesizing photoactive inorganic&#160;perovskite quantum dot inks and an inkjet printer deposition method, using the synthesized inks, are ...

ソリューション処理「銀ビスマス ヨード」三項薄膜鉛フリー太陽光吸収体の

ソリューション処理「銀ビスマスヨード」三項薄膜鉛フリー太陽光吸収体の