عنوان مقاله :
بررسي اثر افزودني چارچوب‌هاي آلي-فلزي بر ويژگي هاي نوري و ساختاري لايه TiO2 به عنوان لايه انتقال‌دهنده الكترون در سلول‌هاي خورشيدي متخلخل پروسكايتي
عنوان به زبان ديگر :
Investigation on the optical and structural properties of TiO2 layer doped with metal-organic frameworks as an electron transfer layer in mesoprous perovskite solar cells
پديد آورندگان :
امراللهي بيوكي، حجت دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده علوم پايه - گروه فيزيك، تهران، ايران , مشاعي، احمد دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده علوم پايه - گروه فيزيك، تهران، ايران , برهاني زرندي، محمود دانشگاه يزد - دانشكده فيزيك - گروه اتمي و مولوكولي، يزد، ايران
كليدواژه :
اصلاح سطح , بهبود عملكرد فتوولتايي , پروسكايت , چارچوب‌هاي نانوساختار آلي-فلزي , سلول خورشيدي
چكيده فارسي :
در اين پژوهش نانوبلورهاي چارچوب آلي-فلزي بر پايه يون‌هاي فلزي آلومينيوم، بيسموت، كبالت، كروم، مس، قلع، تيتانيوم و روي با ريختار يكنواخت در شرايط حلال گرمايي سنتز شده و به عنوان افزودني در لايه نشاني TiO2 به عنوان لايه انتقال‌دهنده الكترون در سلول خورشيدي پروسكايتي استفاده شدند. در اثر بازپخت لايه TiO2 آلاييده با چارچوب آلي-فلزي در محيط هوا، بخش آلي آن حذف شده و ساختار متخلخل TiO2 آلايش‌يافته به دست آمد. نتايج بررسي ويژگي هاي نوري و ساختار بلوري لايه متخلخل TiO2 نشان داد كه آلايش با چارچوب آلي-فلزي، جذب نوري لايه متخلخل TiO2 در ناحيه مرئي-فرابنفش (Uv-Vis) را افزايش و گاف نواري را به كمتر از eV 2/7 كاهش داده است. بررسي‌هاي طيف نورتابي نشان دهنده افزايش انتقال الكتروني و كاهش بازتركيب و در نتيجه افزايش بازدهي تبديل توان سلول هاي خورشيدي پروسكايتي، در مقايسه با سلول هاي تنها برپايه لايه فرو متخلخل (TiO2) است.
چكيده لاتين :
In this research, nanocrystals of metal-organic frameworks (MOF), based on metal ions of aluminum, bismuth, cobalt, chromium, copper, tin, titanium and zinc with homogenous morphology were synthesized using a solvo-thermal method as an organic framework to form the porous MOF-doped TiO2 for electron transport layer in perovskite solar cells. By thermally decomposing the MOF-doped TiO2 layer in air, the organic template was removed, and porous MOF-doped TiO2 was obtained. The results of optical properties of crystal structure of porous MOF-doped TiO2 layer showed that doping with MOF remarkably improved the absorption ability of TiO2-MOF layer toward the Uv-Vis region with band gap energy less than of 2.7 eV. The photoluminescence spectroscopy was conducted to illustrate the improvement of electron transfer in the doped material further. The power conversion efficiency of solar cells using MOF-doped TiO2 was found to improve in comparing that of solar cells using pristine mp-TiO2.
عنوان نشريه :
بلورشناسي و كاني شناسي ايران
