طبقة نقل الإلكترون المكونة من النقاط الكمومية الكربونية/TiOx تعزز كفاءة الخلايا الشمسية البيروفسكايتية المستوية ذات الوصلة المتغايرة إلى 19%

في الخلايا الشمسية البيروفسكايتية المستوية ذات الوصلة المتغايرة n-i-p، تلعب طبقة نقل الإلكترون (ETL) أدواراً مهمة في استخلاص الشحنات وتحديد مورفولوجيا غشاء البيروفسكايت. هنا، نورد تقريراً عن مركب النقاط الكمومية الكربونية (CQDs)/TiO2 المُعالج بالمحلول والذي يمتلك امتصاصاً مهملاً في نطاق الطيف المرئي، وهي ميزة جذابة للغاية للخلايا الشمسية البيروفسكايتية. باستخدام ETL المبتكرة هذه من CQDs/TiO2 بالتزامن مع وصلة متغايرة مستوية n-i-p، حققنا كفاءة غير مسبوقة تبلغ ∼19% في ظل ظروف اختبار الإضاءة القياسية. وُجد أن توليفة CQDs/TiO2 تزيد من كل من جهد الدائرة المفتوحة وكثافة تيار قصر الدائرة مقارنة باستخدام TiO2 بمفرده. توضح التوصيفات الطيفية المتقدمة المتنوعة بما في ذلك التحليل الطيفي فائق السرعة، والتحليل الطيفي للإلكترون الضوئي فوق البنفسجي، والتحليل الطيفي للممانعة الإلكترونية أن CQDs تزيد من الاقتران الإلكتروني بين واجهة CH3NH3PbI3–xClx وETL من TiO2 بالإضافة إلى مستويات الطاقة التي تساهم في استخلاص الإلكترونات.