- Thiết bị mô phỏng ánh sáng mặt trời: Để một pin mặt trời hoạt động hiệu quả trong thực tế cần hoạt động dưới điều kiện ánh sáng mặt trời thực. Để tạo ra ánh sáng mặt trời sử dụng cho nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng tôi sử dụng hệ thống mô phỏng ánh sáng mặt trời AM 1.5G (viết tắt của “Air Mass 1.5 Global”). Đây là một thiết bị cung cấp ánh sáng chuẩn tương tự ánh sáng mặt trời chiếu sáng bề mặt Trái đất khi xuyên qua lớp khí quyển.
- Phép đo dòng quang – điện thế: Trong luận án này, các mẫu vật liệu và mẫu pin mặt trời perovskite được khảo sát tính chất quang-điện thông qua phép đo phổ đặc trưng I-V hoặc J-V trong điều kiện tối và khi được chiếu sáng trên cơ sở hệ thiết bị Solar Simulator AM 1.5G (Newport Oriel® Sol1A™ Model 94021A) ghép nối với hệ đo I - V Keithley 2400 tại Phòng Vật liệu và linh kiện năng lượng, Viện Khoa học vật liệu (xem hình 2.17).
-
-
- Hình 2.17. Thiết bị đo đặc trưng I-V kết hợp hệ thống mô phỏng ánh sáng mặt trời Solar AM 1.5G tại PTN vật
liệu và linh kiện năng lượng, Viện KHVL.
- Phép đo dòng quang – điện thế (I-V hay J-V) là kỹ thuật đo quan trọng nhất để xác định các đường đặc trưng dòng – thế của pin mặt trời ở điều kiện tối và khi được chiếu sáng. Phép đo được thực hiện bằng việc xác định cường độ dòng điện hay mật độ dòng điện trong điều kiện tối và dòng điện khi có kích thích quang (bởi ánh sáng giả phổ mặt trời từ thiết bị Solar Simulator AM 1.5G) tại tốc độ quét thế nhất định.
- Có thể xét mật độ dòng điện thay cho cường độ dòng điện vì thực tế là công thức liên hệ giữa mật độ dòng và cường độ dòng điện là:
-J = �
- �
- Với J (A/cm2) là mật độ dòng điện, I là cường độ dòng điện (A) và A là tiết diện hoạt động của linh kiện (cm2). Cho nên là J tỉ lệ thuận với I.
- Kết luận chương 2
-
1.Trên cơ sở phân tích các phương pháp chế tạo màng mỏng vật liệu perovskite hữu cơ – vô cơ theo các phương pháp vật lý và hóa học đã được nêu ra, luận án chọn lựa phương pháp chế tạo màng perovskite đi từ dung dịch. Phương pháp này cho thấy nhiều ưu điểm như đơn giản, chi phí thấp, hiệu quả cao và có thể chế tạo trên diện rộng, phù hợp với điều kiện trang thiết bị sẵn có tại Phòng Vật liệu & linh kiện năng lượng và Phòng thí nghiệm trọng điểm, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Các quá trình chế tạo màng perovskite như: phương pháp tạo màng, tỉ lệ định lượng tiền chất, nhiệt độ ủ và các nahr hưởng của quá trình tạo màng lên tính chất của màng đã được nghiên cứu và khảo sát. Việc điều khiển được tất cả những yếu tố này sẽ giúp hình thành màng perovskite chất lượng cao, thông qua đó sẽ góp phần cải tiến và nâng cao hiệu suất của linh kiện pin mặt trời Perovskite được chế tạo thử nghiệm. 2.Các phương pháp phân tích hiện đại như nhiễu xạ tia X, ảnh hiển vi điện tử quét, phổ tán xạ năng lượng tia X được sử
dụng để khảo sát cấu trúc và hình thái học của vật liệu nhằm tìm ra điều kiện công nghệ tối ưu và hoàn thiện phương pháp công nghệ cho từng loại vật liệu.
3.Các phương pháp được dùng để nghiên cứu tính chất quang, điện của vật liệu như phép đo phổ hấp thụ UV – VIS, phổ quang huỳnh quang PL, phép đo phổ đặc trưng I-V hoặc J-V cũng đã được sử dụng.
4. Chương 3
5. KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU PEROVSKITE LAI HỮU CƠ - VÔ CƠ, VẬT LIỆU NANO TIO2 VÀ ZNO SỬ DỤNG TRONG PIN MẶT TRỜI
6.
7. Chương 3 trình bày các kết quả về hình thái học, cấu trúc của các màng perovskite đã chế tạo được bao gồm: CH3NH3PbI3, perovskite hỗn hợp đa thành phần MA0.2FA0.7Cs0.1Pb(I0.83Br0.17)3, perovskite lai 2D/3D, perovskite kép Cs2SnI6. Sự ảnh hưởng của các điều kiện chế tạo và phương pháp chế tạo lên đặc trưng hình thái học, cấu trúc và tính chất của các màng perovskite. Các đặc trưng tính chất của lớp chuyển tiếp vật liệu perovskites lai hữu cơ- vô cơ và vật liệu truyền điện tử cũng được nghiên cứu trong chương này.