بررسی اثر افزودنی چارچوب‌های آلی-فلزی بر ویژگی های نوری و ساختاری لایه tio2 به عنوان لایه انتقال‌دهنده الکترون در سلول‌های خورشیدی متخلخل پروسکایتی

در این پژوهش نانوبلورهای چارچوب آلی-فلزی بر پایه یون‌های فلزی آلومینیوم، بیسموت، کبالت، کروم، مس، قلع، تیتانیوم و روی با ریختار یکنواخت در شرایط حلال گرمایی سنتز شده و به عنوان افزودنی در لایه نشانی tio2 به عنوان لایه انتقال‌دهنده الکترون در سلول خورشیدی پروسکایتی استفاده شدند. در اثر بازپخت لایه tio2 آلاییده با چارچوب آلیفلزی در محیط هوا، بخش آلی آن حذف شده و ساختار متخلخل tio2 آلایش‌یافته به دست آمد. نتایج بررسی ویژگی های نوری و ساختار بلوری لایه متخلخل tio2 نشان داد که آلایش با چارچوب آلیفلزی، جذب نوری لایه متخلخل tio2 در ناحیه مرئیفرابنفش (uvvis) را افزایش و گاف نواری را به کمتر از  ev 7/2 کاهش داده است. بررسی‌های طیف نورتابی نشان دهنده افزایش انتقال الکترونی و کاهش بازترکیب و در نتیجه افزایش بازدهی تبدیل توان سلول های خورشیدی پروسکایتی، در مقایسه با سلول های تنها برپایه لایه فرو متخلخل (tio2) است.        

investigation on the optical and structural properties of tio2 layer doped with metal-organic frameworks as an electron transfer layer in mesoprous perovskite solar cells

in this research, nanocrystals of metalorganic frameworks (mof), based on metal ions of aluminum, bismuth, cobalt, chromium, copper, tin, titanium and zinc with homogenous morphology were synthesized using a solvothermal method as an organic framework to form the porous mofdoped tio2 for electron transport layer in perovskite solar cells. by thermally decomposing the mofdoped tio2 layer in air, the organic template was removed, and porous mofdoped tio2 was obtained.  the results of optical properties of crystal structure of porous mofdoped tio2 layer showed that doping with mof remarkably improved the absorption ability of tio2mof layer toward the uvvis region with band gap energy less than of 2.7 ev.  the photoluminescence spectroscopy was conducted to illustrate the improvement of electron transfer in the doped material further. the power conversion efficiency of solar cells using mofdoped tio2 was found to improve in comparing that of solar cells using pristine mptio2.