钙钛矿电池薄膜测sem的时候怎么治样才能保证测试的时候不变质?

钙钛矿电池薄膜测sem的时候怎么治样才能保证测试的时候不变质?,第1张

在钙钛矿太阳能电池的生产过程中,钙钛矿薄膜质量的好坏直接影响钙钛矿电池性能的优劣。目前对钙钛矿薄膜质量的检测手段主要有两种,一种是微观检测手段,如利用x射线衍射仪(xrd)表征钙钛矿薄膜的结晶程度;利用扫描电子显微镜(sem)观察钙钛矿薄膜的微观形貌;利用原子力显微镜(afm)测试钙钛矿薄膜表面平整度等,这些微观检测手段不仅测试费用昂贵、制样繁琐、测试时间长,而且很难整合到实际的生产线中,无法满足后续钙钛矿电池组件的批量化生产要求。而另一种检测手段是使用常规光谱检测,如紫外可见漫反射谱(uv-vis)、荧光光谱(pl)等,也因价格昂贵,光路精度要求高,测试耗时等因素,限制了其在生产线中的大规模应用。

另一方面,钙钛矿薄膜的反应程度也会直接影响钙钛矿薄膜的质量,而目前对钙钛矿薄膜反应程度的判断尚未见到有效的方法。无论是溶液法还是气相法制备钙钛矿薄膜,只有当几种前驱体的摩尔量符合化学计量数之比时,钙钛矿薄膜才能充分反应,当其中一种前驱体的量不足时,钙钛矿就会出现反应不充分的情况。以最常见的mapbi3钙钛矿材料为例,它是由mai和pbi2两种前驱体通过化学反应转化而成,当mai前驱体的量不足时,钙钛矿的转化不充分,此时薄膜中会残留较多的pbi2前驱体,使得钙钛矿薄膜在光照下,从正面(入光面为正面,即导电玻璃基底这一面)看去会呈现淡黄色,说明钙钛矿薄膜对可见光的吸收尚不充分。当mai的量逐渐符合化学计量数之比时,mapbi3的反应程度逐渐达到充分状态。在这一过程中,从正面观察钙钛矿薄膜所呈现出来的颜色变化会从淡黄色逐渐变为青绿色,再到淡蓝色,最后到紫色,这也从侧面印证了钙钛矿薄膜对光的吸收逐渐扩展至整个可见光范围。钙钛矿薄膜的这种颜色变化过程恰好为我们提供了一种判断其反应程度的指标。

机器视觉是一种使用机器代替人眼进行检测和判断的工业系统,其通过图像拍摄装置摄取待检测样品的图像信息,并传输至专用的图像处理系统。图像处理系统会将检测样品的颜色、亮度、均匀性等信息转换成数字信号,并与数据库中的标准样品进行比对,从而做出判断和筛选,并将结果反馈给现场工作的设备和检测人员。相比于人工检测与筛选,机器视觉大大提高了样品检测的准确性和生产效率,并在一些不适合人工作业的危险环境中发挥着重要作用。机器视觉的应用越来越广泛。

SEM:材料的表面形貌,形貌特征。配合EDX可以获得材料的元素组成信息

TEM:材料的表面形貌,结晶性。配合EDX可以获得材料的元素组成

FTIR:主要用于测试高分子有机材料,确定不同高分子键的存在,确定材料的结构。如单键,双键等等

Raman:通过测定转动能及和振动能及,用来测定材料的结构。

CV:CV曲线可以测试得到很多信息,比如所需电沉积电压,电流,以及半导体行业可以得到直流偏压

EIS:EIS就是电化学交流阻抗谱测试可以得到电极电位,阻抗信息,从而模拟出系统内在串联电阻,并联电阻和电容相关信息

BET:主要是测试材料比表面积的,可以得到材料的比表面积信息。

XRD:主要是测试材料的物性,晶型的。高级的XRD还可以测试材料不同晶型的组分。

质谱:主要用于鉴定材料的化学成分,包括液相质谱,气象质谱

我认为不可行。材料的腐蚀机理多种多样,有可能是畸变、位错、结构的不均匀性、夹杂等因素导致形成局部腐蚀微电池,你怎么区分腐蚀区域是什么原因造成的,生成的化合物是什么,是几价?每种原因速率肯定不一样,生成的元素含量都会有差别。而且初始厚度是多少怎样确定?加工都会有误差。既然要用到SEM这类仪器,不做到微观层次的分析意义就不大了


欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云

原文地址:https://www.xiayuyun.com/zonghe/335419.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-04
下一篇2023-05-04

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

    保存