Optimization of c-TiO2 for Perovskite Solar Cells

Year 2023, Volume: 15 Issue: 1, 64 - 70, 31.01.2023

Elif Damgacı , Ayşe Seyhan

https://doi.org/10.29137/umagd.1123361

Abstract

In order to fabricate a high-efficiency perovskite solar cell, it is necessary to include the electron transfer layer (ETL) which is thin, high transparent, easy-to-manufacture and does not contain pin holes. TiO2 is a good candidate to be used as an ETL material in both compact (c-TiO2) and meso (mp-TiO2) structures. In this study, ETL thin film was prepared by sol-gel method production of c-TiO2 and then coating of c-TiO2 by spin coating method at five different cycle speeds of 2000, 2500, 3000, 3500, and 4000 rpm. From the characterization of coated thin films, the optimum thickness of ETL for perovskite solar cells and active crystalline electron transfer layer without pin hole was confirmed by SEM, XRD and profilometer analysis.

Keywords

Electron transport layer, compact TiO2, perovskite, solar cell

Perovskit Güneş Hücreleri İçin c-TiO2 Optimizasyonu

Abstract

Yüksek verimli perovskit güneş hücresi elde etmek için pin hole içermeyen, ince, yüksek şeffaflı, mükemmel taşıyıcı ayırma kabiliyetine sahip, üretimi kolay elektron transfer tabakasına (ETL) olması gereklidir. ETL malzemesi olarak hem kompakt (c-TiO2) hem de mezo (mp-TiO2) yapılı olarak kullanılabilen TiO2’dir. Bu çalışmada üretilen ETL, c-TiO2’in sol-jel yöntemiyle hazırlanmış 2000, 2500, 3000, 3500 ve 4000 rpm beş farklı döneme hızlarında döndürülerek kaplama yöntemiyle kaplanmıştır. Kaplanan incefilmlerden perovskit güneş hücreleri için en ideal kalınlıkta, pin hole içermeyen aktif kristalli elektron transfer tabakası belirlenerek SEM, XRD ve profilometre yardımıyla karakterize edilmiştir.

Keywords

Elektron transfer tabakası, kompakt TiO2, perovskit, güneş hücresi

References

• Referans1. Jung, J. W., Chueh, C. C., & Jen, A. K. Y. (2015). A low‐temperature, solution‐processable, Cu‐doped nickel oxide hole‐transporting layer via the combustion method for high‐performance thin‐film perovskite solar cells. Advanced materials, 27(47), 7874-7880.
• Referans2. Chiang, C. H., & Wu, C. G. (2016). Bulk heterojunction perovskite–PCBM solar cells with high fill factor. Nature Photonics, 10(3), 196-200.