بررسی خواص اپتیکی لایه مزومتخلخل دی اکسید تیتانیوم آلاییده با cr-mof به منظور استفاده در سلول خورشیدی پروسکایتی

در این تحقیق نانوذرات کروی چارچوب آلی-فلزی بر پایه کروم با مرفولوژی یکنواخت تحت شرایط حلال گرمایی سنتز شده و به عنوان افزودنی در لایه نشانی tio2 در لایه انتقال دهنده الکترون سلول خورشیدی پروسکایتی استفاده شد. در اثر بازپخت ترکیب لایه tio2 با چارچوب آلی-فلزی در محیط هوا، قسمت آلی cr-mof حذف شده و ساختار متخلخل cr-tio2 به دست آمد. نتایج بررسی خواص اپتیکی و ساختار بلوری لایه متخلخل cr-tio2 نشان داد اثر آلایش cr-mof، جذب اپتیکی لایه cr-tio2 در ناحیه طول موج uv-vis را افزایش داده و گاف نواری آن به محدوده ev 2.75 تغییر داده است. بررسی‌های طیف فوتولومینسانس نشان از افزایش انتقال الکترونی و کاهش بازترکیب و در نتیجه افزایش بازدهی تبدیل توان سلول های خورشیدی پروسکایتی، در مقایسه با سلول هایی که تنها از mp-tio2 تجاری استفاده شده بود، دارد.

Optical Properties of porous Cr-doped TiO2 Based on Metal-Organic Frameworks as an Electron Transport Layer in Perovskite Solar Cells

In this study, Chromium metal organic framework (Cr-MOF) nanosphere crystals with homogenous morphology was synthesized using a solvo-thermal method as an organic framework to form the porous Cr-doped TiO2 for electron transport layer in perovskite solar cells. By thermally decomposing the Cr-doped TiO2 paste in air, the framework template was removed, and porous Cr-doped TiO2 was obtained.  The results of optical properties of crystal structure of porous Cr-doped TiO2 layer showed that doping with Cr remarkably improved the absorption ability of Cr-TiO2 layer toward the Uv-Vis region with band gap energy of 2.75 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 Cr-doped TiO2 was found to improve in comparing that of solar cells using commercial mp-TiO2.