Tổng hợp, nghiên cứu tính chất quang học và độ bền của tế bào năng lượng mặt trời dựa trên vật liệu cluster và perovskite

Tóm tắt 
      Việc tổng hợp màng mỏng thuỷ tinh/FTO/TiO₂ (FTO: dioxit thiếc pha tạp flo) được thực hiện bằng phương pháp doctor blading, màng mỏng thủy tinh/FTO/TiO₂/CPB (CsPbBr₃) được tổng hợp bằng phương pháp spin -coating một giai đoạn và hai giai đoạn, tế bào năng lượng mặt trời ở dạng màng mỏng: thủy tinh/FTO/TiO₂/CPB/CMI (Cs₂Mo₆I₁₄) được thực hiện theo hai phương pháp khác nhau: phương pháp spin – coating một giai đoạn trực tiếp từ dung dịch chứa CsBr, PbBr₂ và CMI và phương pháp điện di từ màng mỏng thủy tinh/FTO/TiO₂/CPB và dung dịch CMI bão hoà. Phổ quang phát quang cho thấy màng mỏng thủy tinh/FTO/TiO₂/CPB phát ra ở bước sóng cực đại tại 526nm thể hiện đỉnh phát quang của CPB và màng mỏng thủy tinh/FTO/TiO₂/CPB/CMI  thể hiện cả đỉnh phát quang của CPB ở bước sóng cực đại 526nm và đỉnh phát quang của CMI ở bước sóng cực đại 700 nm. Điều này chứng tỏ CMI không ảnh hưởng đến tính chất phát quang của CPB. Nghiên cứu điện hoá cho thấy các điện cực thủy tinh/FTO/TiO₂/CPB/CMI mới này đầy hứa hẹn. Lớp chứa cluster [Mo₆I₁₄]^2- của điện cực này hạn chế sự xuống cấp lớp perovskite CPB của tế bào năng lượng mặt trời trong điều kiện sử dụng tế bào quang điện. Điều này đồng thời duy trì các đặc tính quang điện tử của tế bào dựa trên điện cực thủy tinh/FTO/TiO₂ /CPB, cụ thể là tạo ra một dòng quang có cường độ tương tự.
Từ khóa: Cluster; perovskite; màng mỏng; quang phát quang; xuống cấp.
Abstract
      The synthesis of glass/FTO/TiO₂ thin film is carried out by doctor balaying method, of glass/FTO/TiO₂/CPB thin film is performed by spin-coating via a one-step deposition or a two-step deposition, of thin-film solar cell: glass/FTO/TiO₂/CPB/CMI is performed by two different methods: a one-step spin-coating directly from solution containing CsBr, PbBr₂ and CMI and electrophoresis from glass/FTO/TiO₂/CPB thin film and saturated CMI solution. With the direct method of photoluminescence spectroscopy, the glass/FTO/TiO₂/CPB thin film emitted at the maximum wavelength at 526 nm exhibits the luminescence peak of CPB and the glass/FTO/TiO₂/CPB/CMI thin film exhibits both the luminescence peak of CPB at 525 nm and the luminescence peak of CMI at 700 nm. This proves that CMI does not affect the luminescence properties of CPB. The electrochemical study shows that these new glass/FTO/TiO₂/CPB/CMI electrodes are promising. The [Mo₆I₁₄]^-2 cluster containing layer of this electrode limits the degradation of the CPB perovskite layer of the solar cell under photovoltaic cell usage conditions. This simultaneously maintains the optoelectronic properties of the glass/FTO/TiO₂/CPB-based cell, namely generating an optical current of similar intensity.
Keywords: Cluster; perovskite; thin film; photoluminescence; degradation.