【实验交流】清洗玻璃基底要彻底,去除污染物、改善附着力、保证电学性能、确保可重复性和一致性!

文摘   2025-01-12 22:52   浙江  
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玻璃基底清洗要彻底,最好竖置玻璃放入超声清洗,洗洁精、丙酮、水/乙醇超声清洗三轮;

1、去除污染物

玻璃在生产、运输和储存过程中会吸附各种污染物。例如,可能会有灰尘颗粒附着在其表面。这些灰尘如果不清除,会在钙钛矿薄膜沉积过程中夹杂在薄膜内,破坏薄膜的均匀性和连续性。

玻璃表面还可能存在有机污染物,如油脂、指纹等。这些有机污染物通常是在玻璃加工过程中或者操作人员接触时留下的。当制备钙钛矿时,这些有机杂质会影响钙钛矿的结晶过程,因为它们可能会改变钙钛矿前驱体溶液在玻璃表面的润湿性和扩散行为,从而导致钙钛矿薄膜质量下降。

2、改善附着力

清洁后的玻璃表面具有更好的化学活性,能够增强钙钛矿材料与玻璃基底之间的附着力。如果玻璃表面存在杂质层,会在一定程度上隔离钙钛矿和玻璃,使得钙钛矿薄膜与基底的结合力变弱。在后续的电池制备过程中,如在进行封装或者受到外部环境影响(如温度变化、机械振动等)时,钙钛矿薄膜容易从玻璃基底上脱落,从而影响电池的性能和稳定性。

3、保证电学性能

玻璃表面的污染物可能会含有一些导电杂质。例如,某些金属离子污染物会在玻璃 - 钙钛矿界面引入额外的电荷陷阱或者形成导电通道,干扰钙钛矿太阳能电池内部的电荷传输过程。通过清洗玻璃,可以有效地减少这些杂质对电池电学性能的不利影响,如降低电池的开路电压、短路电流和填充因子等参数,从而提高电池的光电转换效率。

4、确保可重复性和一致性

在钙钛矿太阳能电池的研究和生产过程中,需要保证不同批次电池性能的一致性和可重复性。玻璃清洗是一个关键的预处理步骤,只有在每次制备电池时都使用清洁的玻璃基底,才能排除基底表面杂质对实验结果的干扰,从而准确地评估钙钛矿材料本身以及其他制备工艺参数对电池性能的影响。


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