本發明專利技術提供一種鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法和設備，涉及鈣鈦礦太陽能電池技術領域，所述方法包括：獲取氟摻雜的錫氧化物涂層玻璃基片，在玻璃基片上旋涂SnO2膠體溶液，以得到電子傳輸層；根據預設的前驅體溶液配方制備不同成分的鈣鈦礦溶液，將鈣鈦礦溶液旋涂在電子傳輸層上并進行退火處理，以得到不同成分的鈣鈦礦薄膜；在鈣鈦礦薄膜上涂覆Spiro?OMeTAD溶液，以得到空穴傳輸層；在空穴傳輸層上沉積金電極，以得到太陽能電池器件；模擬不同的光照條件和不同的工作負載條件，運行太陽能電池器件，評估界面離子累積量與負載的關系。本發明專利技術解決現有鈦礦太陽能電池在實際工作條件下因離子遷移引起的性能不穩定和電流電壓滯后等問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鈣鈦礦太陽能電池，特別是指一種鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法和設備。
技術介紹
1、近年來，有機-無機雜化金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池(pscs)因其高效的光電轉換能力而受到廣泛關注，鈣鈦礦材料具有優異的光電性能，如長載流子壽命和低缺陷密度，使其成為研究的重點，然而，離子遷移現象在光照、熱或電場等外部應力作用下嚴重影響了pscs的穩定性，限制了其實際應用。
2、離子遷移是指在工作條件下，器件內部的離子因外部影響而重新分布和移動，導致電流-電壓(j-v)滯后和功率輸出不穩定；現有的研究主要集中在開路和短路條件下，這些狀態不代表器件在實際工作中所經歷的動態環境；雖然已有一些方法，如光致發光顯微鏡和電化學阻抗譜，用于研究離子遷移，但由于載流子和離子間復雜的相互作用以及廣泛的時間域(從亞納秒到秒)，在實際工作條件下揭示離子遷移機制仍存在困難。
3、然而，現有技術也存在諸多缺陷，例如：設計缺陷使得器件在高負載下容易產生電壓過沖，材料缺陷可能導致光電性能的降低，制造過程中的工藝缺陷可能引入不均勻性，從而影響器件的可靠性和穩定性，在實際應用中影響pscs的性能和壽命，亟需進一步研究和優化。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法和設備，解決現有有機-無機雜化金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池在實際工作條件下因離子遷移引起的性能不穩定和電流-電壓滯后等問題。
2、為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案如下：
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p>3、第一方面，一種鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，所述方法包括：4、獲取氟摻雜的錫氧化物涂層玻璃基片，并進行清理，以得到清理后的玻璃基片；
5、在清理后的玻璃基片上旋涂sno2膠體溶液，并進行退火處理，以得到電子傳輸層；
6、根據預設的前驅體溶液配方制備不同成分的鈣鈦礦溶液，將鈣鈦礦溶液旋涂在電子傳輸層上并進行退火處理，以得到不同成分的鈣鈦礦薄膜；
7、在鈣鈦礦薄膜上涂覆spiro-ometad溶液，以得到空穴傳輸層；
8、在空穴傳輸層上沉積金電極，以得到太陽能電池器件；
9、將太陽能電池器件與cmos開關、數字示波器、可調激光激發器和可變電阻連接，以得到vl-tpt測量系統；
10、根據vl-tpt測量系統，模擬不同的光照條件和不同的工作負載條件，運行太陽能電池器件，并使用數字示波器記錄光生電壓和電流-電壓特性數據，以得到vl-tpt曲線；
11、提取vl-tpt曲線的關鍵參數值，并分析關鍵參數值的關系，以評估界面離子累積量與負載的關系。
12、進一步的，獲取氟摻雜的錫氧化物涂層玻璃基片，并進行清理，以得到清理后的玻璃基片，包括：
13、制備氟摻雜的錫氧化物涂層玻璃基片；
14、使用超聲波清洗槽配合含水洗滌劑溶液、去離子水、丙酮和乙醇清洗玻璃基片，并對玻璃基片進行紫外-臭氧等離子體，以得到清洗后的玻璃基片。
15、進一步的，在清理后的玻璃基片上旋涂sno2膠體溶液，并進行退火處理，以得到電子傳輸層，包括：
16、獲取sno2膠體原液，按照1:5的比例使用水進行稀釋，得到稀釋后的sno2膠體溶液；
17、使用移液器將稀釋后的sno2膠體溶液旋涂在清理后的玻璃基片上，以得到sno2薄膜；
18、旋涂完成后，涂有sno2薄膜的清理后的玻璃基片在退火設備中進行退火，以得到電子傳輸層。
19、進一步的，根據預設的前驅體溶液配方制備不同成分的鈣鈦礦溶液，將鈣鈦礦溶液旋涂在電子傳輸層上并進行退火處理，以得到不同成分的鈣鈦礦薄膜，包括：
20、根據預設的前驅體溶液配方，分別制備不同成分的鈣鈦礦溶液；
21、將鈣鈦礦溶液旋涂在電子傳輸層上，使用反溶劑輔助成膜，以得到鈣鈦礦薄膜；
22、對鈣鈦礦薄膜進行退火處理，以得到退火后的鈣鈦礦薄膜。
23、進一步的，在鈣鈦礦薄膜上涂覆spiro-ometad溶液，以得到空穴傳輸層，包括：
24、稱取72.3mg的spiro-ometad粉末；
25、將稱取的spiro-ometad粉末溶解在1ml的氯苯溶劑中，以得到第一溶液；
26、稱取520mg的li-tfsi溶解在1ml的乙腈溶劑中，以得到li-tfsi溶液；
27、稱取300mg的鈷(iii)fk209溶解在1ml的乙腈溶劑中，以得到鈷(iii)fk209溶液；
28、取17.5μl的li-tfsi溶液、28.8μl的鈷(iii)fk209溶液、28.8μl的4-叔丁基吡啶加入到第一溶液中，以得到spiro-ometad溶液；
29、將spiro-ometad溶液旋涂在鈣鈦礦薄膜上，以得到空穴傳輸層。
30、進一步的，在空穴傳輸層上沉積金電極，以得到太陽能電池器件，包括：
31、將準備好的金電極放入熱蒸發源中；
32、使用真空系統，將沉積室內的氣體抽出；
33、對熱蒸發源進行加熱，使金電極達到蒸發溫度；
34、當金電極開始蒸發時，蒸發出的金原子沉積在空穴傳輸層上，以得到太陽能電池器件。
35、進一步的，將太陽能電池器件與cmos開關、數字示波器、可調激光激發器和可變電阻連接，以得到vl-tpt測量系統，包括：
36、將構建好的太陽能電池器件的正負極分別連接到vl-tpt測量系統的對應端口上；
37、將cmos開關的輸入端連接到數字示波器的一個通道上；
38、將cmos開關的輸出端連接到太陽能電池器件上，用于控制電路的“開路”與“短路”狀態切換；
39、將可調激光激發器的輸出光束對準太陽能電池器件的活性區域；
40、將可變電阻串聯在太陽能電池器件的電路中。
41、第二方面，一種鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的設備，包括：
42、太陽能電池器件、激光激發器、cmos開關、數字示波器；
43、太陽能電池器件通過導線與cmos開關連接，cmos開關與數字示波器并聯；
44、激光激發器則通過光纖與太陽能電池器件連接。
45、第三方面，一種計算設備，包括：
46、一個或多個處理器；
47、存儲設備，用于存儲一個或多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行，使得所述一個或多個處理器實現上述方法。
48、第四方面，一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有程序，該程序被處理器執行時實現上述方法。
49、本專利技術的上述方案至少包括以下有益效果：
50、本專利技術的上述方案，利用變負載瞬態光電技術(vl-tpt)，能夠實時監測鈣鈦礦材料中的離子動態，特別是在光照和開關狀態下的離子遷移行為；通過實時檢測本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，獲取氟摻雜的錫氧化物涂層玻璃基片，并進行清理，以得到清理后的玻璃基片，包括：
3.根據權利要求2所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，在清理后的玻璃基片上旋涂SnO2膠體溶液，并進行退火處理，以得到電子傳輸層，包括：
4.根據權利要求3所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，根據預設的前驅體溶液配方制備不同成分的鈣鈦礦溶液，將鈣鈦礦溶液旋涂在電子傳輸層上并進行退火處理，以得到不同成分的鈣鈦礦薄膜，包括：
5.根據權利要求4所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，在鈣鈦礦薄膜上涂覆Spiro-OMeTAD溶液，以得到空穴傳輸層，包括：
6.根據權利要求5所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，在空穴傳輸層上沉積金電極，以得到太陽能電池器件，包括：
7.根據權利要求6所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，將太陽能電池器件與CMOS開關、數字示波器、可調激光激發器和可變電阻連接，以得到VL-TPT測量系統，包括：
8.一種鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的設備，其特征在于，包括：
9.一種計算設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質中存儲有程序，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-7中任一項所述的方法。
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【技術特征摘要】
1.一種鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，獲取氟摻雜的錫氧化物涂層玻璃基片，并進行清理，以得到清理后的玻璃基片，包括：
3.根據權利要求2所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，在清理后的玻璃基片上旋涂sno2膠體溶液，并進行退火處理，以得到電子傳輸層，包括：
4.根據權利要求3所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其特征在于，根據預設的前驅體溶液配方制備不同成分的鈣鈦礦溶液，將鈣鈦礦溶液旋涂在電子傳輸層上并進行退火處理，以得到不同成分的鈣鈦礦薄膜，包括：
5.根據權利要求4所述的鈣鈦礦太陽能電池的離子遷移檢測的方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：艾希成，李依依，
申請(專利權)人：中國人民大學，
類型：發明
國別省市：
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