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다양한 형태의 티타늄 산화물에 영향을 미치는 방법 Perovskite 태양 전지 성능

산화 티타늄 (TIO $ _2 $)은 페 로브 스카이 트 태양 전지 (PSC)에서 잠재적 인 응용에 대해 널리 연구 된 다목적 물질입니다. 아나 타제, rutile 및 Brookite와 같은 다른 형태의 tio $ _2 $는 높은 전자 이동성, 넓은 밴드 갭 및 안정성으로 인해 PSC에서 전자 수송 층 (ETL)으로 탐색되었습니다. tio $ _2 $ polymorph의 선택은 PSC의 성능과 안정성에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 다양한 형태의 티타늄 산화 티타늄의 사용이 페 로브 스카이 트 태양 전지 성능에 어떤 영향을 미치는지 다음과 같습니다.

anatase tio $ _2 $ :

-Anatase tio $ _2 $는 높은 전자 이동성과 Perovskite 재료와의 적합한 밴드 정렬로 인해 PSC에서 TIO $ _2 $의 가장 일반적으로 사용되는 형태입니다.

- 정각 결정 구조가 있으며 우수한 전하 운송 특성을 나타냅니다.

-Anatase tio $ _2 $ etls는 페 로브 스카이 트 층으로부터 효율적인 전자 추출 및 수송을 촉진하여 전하 재조합 손실을 줄이고 PSC의 전체 전력 변환 효율 (PCE)을 향상시킬 수 있습니다.

- 그러나, 아나 타제 tio $ _2 $는 고온 처리 조건에서 비교적 불안정하여 페 로브 스카이 트 층의 위상 변환 및 분해를 유발할 수 있습니다.

Rutile tio $ _2 $ :

-Rutile tio $ _2 $는 정사각 결정 구조를 가지고 있으며 고온에서 아나제 타오 $ _2 $보다 안정적입니다.

- 아나 타제 tio $ _2 $에 비해 전자 이동성이 낮아 지지만 열 안정성이 우수하고 더 높은 가공 온도를 견딜 수 있습니다.

- Rutile tio $ _2 $ etls는 특히 가혹한 환경 조건 또는 장기간의 운영에서 PSC에 개선 된 안정성을 제공 할 수 있습니다.

- 그러나 Rutile tio $ _2 $의 낮은 전자 이동성은 아나 타제 tio $ _2 $에 비해 약간의 전하 운송 및 PCE를 약간 줄일 수 있습니다.

Brookite tio $ _2 $ :

-Brookite Tio $ _2 $는 오르 코트 계선 결정 구조를 가지며 전자 이동성이 낮고 페 로브 스카이 트 재료와의 유리한 대역 정렬로 인해 PSC에서 덜 일반적으로 사용됩니다.

- 그러나 Brookite Tio $ _2 $는 높은 굴절률 및 강한 광 산란 능력과 같은 고유 한 특성을 가지고있어 PSC의 광 흡수를 향상시킬 수 있습니다.

-Brookite tio $ _2 $를 ETL에 또는 PSC의 추가 층으로 통합하면 광수 수확을 개선하고 광학 손실을 줄여 PCE가 향상 될 수 있습니다.

요약하면, PSC에서 ETL로서 다양한 형태의 티타늄 산화 티타늄을 사용하면 장치 성능 및 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. anatase tio $ _2 $는 높은 전자 이동성과 효율적인 전하 운송을 제공하는 반면 Rutile tio $ _2 $는 더 나은 열 안정성을 제공합니다. Brookite Tio $ _2 $는 광 흡수를 향상시킬 수있는 고유 한 광 산란 특성을 가지고 있습니다. 적절한 tio $ _2 $ polymorph의 선택은 PSC 장치의 원하는 특성 및 성능 요구 사항에 따라 다릅니다.

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