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CdTe包覆TiO_2纳米棒壳核结构有序阵列与P3HT杂化太阳电池研究
概述
太阳能电池是利用光生电荷的装置，可将太阳光转换为电能。目前，以有机半导体和钙钛矿为主的太阳能电池已经得到了广泛应用。然而，这些太阳能电池还存在能量转换效率低和稳定性差等问题。因此，开展合适的研究旨在改进太阳能电池的性能显得尤为重要。本篇论文围绕CdTe包覆TiO_2纳米棒壳核结构有序阵列与P3HT杂化太阳电池所做的研究展开。
背景
近年来，混合钙钛矿电池的能量转换效率已经得到很大的提升。一些新型结构和材料的开发使得混合钙钛矿电池在减缓有机半导体的自然衰减和提高稳定性方面有所突破。同时，针对有机半导体的自组织行为的研究也得到了广泛的重视。CdTe是一种良好的注入层材料，它具有良好的电学性能，可以在有机太阳电池中提高光电转换效率。
做法
本研究采用CdTe包覆TiO_2纳米棒壳核结构有序阵列与P3HT杂化太阳电池作为研究模型。首先制备CdTe包覆TiO_2纳米棒壳核结构，采用液相合成的方法，即将CdTe纳米颗粒直接与TiO_2纳米棒进行反应。然后制备基于CdTe包覆TiO_2纳米棒壳核结构的有序阵列。接下来采用溶剂挥发法制备CdTe/TiO_2/P3HT太阳电池，其中P3HT是一种有机半导体材料。最后进行光电性能测试和表征分析。
结果
通过电学测试得到，该混合钙钛矿有序阵列的电荷传输效率得到明显的提高。而且，与纯钙钛矿电池和纯有机太阳电池相比，该混合钙钛矿电池的光电转换效率大大提高。表明CdTe包覆TiO_2纳米棒壳核结构有序阵列与P3HT杂化太阳电池在能量转换效率和稳定性方面具有很大的潜力。
结论
通过对CdTe包覆TiO_2纳米棒壳核结构有序阵列与P3HT杂化太阳电池的深入研究，可以发现这种混合钙钛矿电池在有机半导体逐渐失活和钙钛矿稳定性不足的问题上有着巨大的潜力。CdTe包覆TiO_2纳米棒壳核结构提高了混合钙钛矿电池的稳定性和光电转换效率。同时，CdTe注入层可以有效地提高太阳能电池的功率转换效率。这种混合钙钛矿太阳电池的成功制备和优良性能为太阳能电池的发展提供了新的思路。