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Zetzsche, Sabrina:
Einfluss einer ionischen Flüssigkeit auf die Iodid-Ionenmigration in kaltabgeschiedenen optoelektronischen MAPbI3-Schichten.
Bayreuth
,
2021
(
Bachelorarbeit,
2021
, Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl Funktionsmaterialien)
Angaben zu Projekten
| Projekttitel: |
Offizieller Projekttitel Projekt-ID Stabile Perowskitsolarzellen durch kontrollierte Kristallisationsprozesse und durch grundlegendes Verständnis der optischen und elektrischen Eigenschaften sowie der Defektchemie MO 1060/32-1 |
|---|---|
| Projektfinanzierung: |
Deutsche Forschungsgemeinschaft |
Abstract
In den letzten Jahren haben Perowskit-Solarzellen große Aufmerksamkeit in der Forschung erhalten, da sie hohe Wirkungsgrade erreichen, die mit den Wirkungsgraden klassischer Silizium-Solarzellen vergleichbar sind. Eine Herausforderung bei der Verwendung von Perowskit-Solarzellen besteht allerdings in ihrer geringen Langzeitstabilität, die auf eine ausgeprägte Ionenmigration im Material zurückzuführen ist. Um den Degradationsprozess zu verlangsamen, wurde dem Perowskit MAPbI3 (Methylammoniumbleiiodid) eine ionische Flüssigkeit in unterschiedlichen Anteilen hinzugesetzt. Mit Hilfe von XRD und REM konnte der Einfluss der ionischen Flüssigkeit auf die Phasenzusammensetzung und die Morphologie der Perowskit-Pulver betrachtet werden. Dabei zeigte sich, dass ein zunehmender Anteil an ionischer Flüssigkeit zu einer Verlangsamung der Perowskit-Synthese führt. Mit der Powder Aerosol Deposition Method (PADM) wurden aus den Pulvern Perowskit-Schichten hergestellt. Beim Anlegen einer konstanten Spannung wurde beobachtet, dass der typische Stromanstieg bei höheren Anteilen ionischer Flüssigkeit später einsetzt und weniger stark ausgeprägt ist. Zudem konnte bei einer 10-minütigen Photolumineszenz-Messung bei Zugabe der ionischen Flüssigkeit eine konstantere Intensität der Photolumineszenz beobachtet werden. Diese Ergebnisse weisen auf eine Verringerung der Iodid-Ionenmigration und damit eine verlangsamte Degradation der Perowskit-Schicht durch Zugabe der ionischen Flüssigkeit hin. Zudem zeigte sich, dass die Messergebnisse stark von der Pulvercharge abhängen und daher eine kontrollierte und reproduzierbare Perowskit-Pulverherstellung unabdingbar ist.