هذا البروتوكول هو المفتاح لاستخدام طريقة FIRA لمعالجة الخلايا الشمسية بيروفسكيت رقيقة. الميزة الرئيسية لهذا البروتوكول هي وقت الثني السريع ، والود البيئي ، وقابلية إعادة إنتاج معالجة الأغشية الرقيقة. وقد تم تطوير هذه الطريقة للفيلم رقيقة perovskite الخلايا الشمسية.
ومع ذلك، يمكن توسيعه لطلاء رقيقة طبقة المواد الصلبة واللينة. البرمجة لدورة اللد، أولاً قم بتوصيل فرن FIRA إلى جهاز كمبيوتر وحدد وضع PID. تأكد من تحديد الجدول بقاعدة زمنية أطول من المدة الإجمالية لعمليات التلاهم والتبريد.
بعد ضبط الأوقات التي يجب أن تكون فيها المصابيح على وإيقاف تشغيل، انقر فوق جدول START لتشغيل الدورة. لإعداد طبقة ثاني أكسيد التيتانيوم mesoporous تدور طبقة 50 ميكرولترات من محلول ثاني أكسيد التيتانيوم mesoporous في 4، 000 الثورات في الدقيقة لمدة 10 ثوان مع سرعة تسارع من 1200 الثورات في الدقيقة الواحدة ثم فتح صمام الهواء مدخل الغاز. برمج دورة 1200 ثانية عند درجة حرارة 550 درجة مئوية ووضع الركائز في فرن FIRA.
بدء عملية التلاهم تحت وضع PID لـ إنتاج طبقة نانومتر 150 إلى 200. عند نقطة الوقت المناسبة، انقر فوق STOP الجدول لوقف الطنين، ثم إزالة العينات عندما تصل درجة حرارة الفرن 25 درجة مئوية. لإعداد طبقة perovskite، أول برنامج خطوة من 1.6 ثانية على وضع الطاقة الكاملة، تدور معطف 40 ميكرولترات من حل perovskite على الركيزة في 4، 000 الثورات في الدقيقة لمدة 10 ثانية ونقل الركيزة إلى الفرن.
ثم ابدأ عملية الوَحن. في نهاية الدورة، يجب أن يتحول سطح الركيزة من الأصفر إلى الأسود. اترك العينات في الفرن لمدة خمس ثوان إضافية للتبريد قبل إزالتها.
ثم انقر بزر الماوس الأيمن على ملف درجة الحرارة لتنزيله كملف txt أو xlsx. لتقييم رقيقة الفيلم، صورة الركيزة على المجهر البصري مجهزة مصدر ضوء زينون وتصحيحها بلا حدود 10X و 50X الأهداف وتسجيل في وقت واحد الأطياف ماصة مع الألياف البصرية المتكاملة في المجهر إعداد وتوصيل إلى مطياف. القضاء على المذيبات والحد من مرات القلي يقلل بشكل كبير من التكاليف النشطة والمالية.
تقييم دورة الحياة لعملية التوليف perovskite يبين أن FIRA يقدم فقط 8٪ من الأثر البيئي و 2٪ من تكلفة تصنيع طريقة مكافحة المذيبات. بالإضافة إلى ذلك، FIRA متوافق مع ركائز المساحة المرنة والكبيرة. وكشف تحليل حيود الأشعة السينية عن حدود المراحل الأربع المتميزة للبيروفسكيت التي لوحظت استناداً إلى مختلف الأوصاف التجريبية.
ومن المزايا الأخرى جمع البيانات وفحص المواد. على سبيل المثال، يمكن ملاحظة ملف تعريف درجة الحرارة ونمط الحيود بالأشعة السينية لطبقة ثاني أكسيد التيتانيوم المجهرية المُتَنَدَّة مع دورة فيرا من 10، 15 ثانية، و45 ثانية من النبضات. يمكن أن يصل فرن FIRA إلى حوالي 500 درجة مئوية مما يسمح تتمحور طبقة ثاني أكسيد التيتانيوم في 10 دقائق فقط، أقصر بكثير من الطرق التقليدية.
يُظهر تصوير المجهر الإلكتروني للفيلم الناتج أن الأجهزة المصنعة تشبه تلك التي يتم إجراؤها عبر الطرق التقليدية مع طبقات من سمك ومورفولوجيا مماثلة. أجهزة عملية FIRA تظهر أداء ممتاز، مع جهاز بطل تظهر كفاءة تحويل الطاقة، وعوامل ملء، والجهد الدائرة المفتوحة، والتيارات صورة الدائرة القصيرة مماثلة للأجهزة ملفقة مع طريقة مكافحة المذيبات، مما يدل على أن فيرا هو طريقة معالجة بديلة واعدة للخلايا الشمسية perovskite. طريقة FIRA هي تقنية قوية لمعالجة الخلايا الشمسية perovskite وتوفر لنا فرصة فريدة لجمع البيانات وفحص المواد.
