Perovskit Güneş Hücrelerinde Li-TFSI Katkılı TiO2 Elektron Transfer Tabakasının Optimizasyonu

Abstract

Perovskit güneş hücrelerinin (PGH) performansını arttırmak için optimize edilmiş elektron transfer tabakaları (ETT) kritik bir rol oynamaktadır. ETT'nin optoelektronik özellikleri, bant enerjisi ve tuzak yoğunluğu, PGH'nin performansını belirleyici bir şekilde etkilemektedir. Ancak, genellikle PGH'lerinde kullanılan titanyum dioksit (TiO2) ETT'nin düşük elektron hareketliliği iyileştirilmesi gereken bir sorundur. Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlarda (x: 0, 5, 10, 15 mg/ml) lityum bis(triflorometansülfonil)imid (Li-TFSI) tuzu döndürerek-kaplama tekniği ile TiO2 tabanlı ETT'ye katkılanmıştır. TiO2:Li-TFSI katkısının morfolojik, yapısal ve optik özellikler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. FTO/c-TiO2/mp-TiO2:Li-TFSI/CsFAMAPbI2Br/spiro-OMeTAD/Ag hücre mimarisi kullanılarak elde edilen Li-TFSI katkılı PGH'nin fotovoltaik ve optoelektronik özellikleri katkısız hücreler ile karşılaştırılmıştır. Li-TFSI katkısı, hücrelerdeki elektron transferini önemli ölçüde iyileştirmiştir. Saf PGH'de %18,16'lık bir güç dönüşüm verimliliği (GDV) elde edilirken, 10 mg/ml Li-TFSI katkılı PGH'de %19,98'lik en yüksek GDV değeri elde edilmiştir. Bu çalışma, Li-TFSI katkısıyla TiO2 ETT'nin optoelektronik özelliklerinin optimize edildiği ve yüksek verimli PGH'lerin geliştirilmesi için umut vadeden bir çalışma olarak değerlendirilmektedir.