Low-Temperature Noninjection Approach to Homogeneously-Alloyed PbSe<sub><i>x</i></sub>S<sub>1−<i>x</i></sub> Colloidal Nanocrystals for Photovoltaic Applications
Notice bibliographique
Résumé
Homogeneously alloyed PbSe(x)S(1-x) nanocrystals (NCs) with their excitonic absorption peaks in wavelength shorter than 1200 nm were developed for photovoltaic (PV) applications. Schottky-type solar cells fabricated with our PbSe₀.₃S₀.₇ NCs as their active materials reached a high power conversion efficiency (PCE) of 3.44%, with an open circuit voltage (V(oc)) of 0.49 V, short circuit photocurrent (J(sc)) of 13.09 mA/cm², and fill factor (FF) of 0.54 under Air Mass 1.5 global (AM 1.5G) irradiation of 100 mW/cm². The syntheses of the small-sized colloidal PbSe(x)S(1-x) NCs were carried out at low temperature (60 °C) with long growth periods (such as 45 min) via a one-pot noninjection-based approach in 1-octadecene (ODE), featuring high reaction yield, high product quality, and high synthetic reproducibility. This low-temperature approach employed Pb(oleate)₂ as a Pb precursor and air-stable low-cost thioacetamide (TAA) as a S source instead of air-sensitive high-cost bis(trimethylsilyl)sulfide ((TMS)₂S), with n-tributylphosphine selenide (TBPSe) as a Se precursor instead of n-trioctylphosphine selenide (TOPSe). The reactivity difference of TOPSe made from commercial TOP 90% and TBPSe made from commercial TBP 97% and TBP 99% was addressed with in situ observation of the temporal evolution of NC absorption and with ³¹P nuclear magnetic resonance (NMR). Furthermore, the addition of a strong reducing/nucleation agent diphenylphosphine (DPP) promoted the reactivity of the Pb precursor through the formation of a Pb-P complex, which is much more reactive than Pb(oleate)₂. Thus, the reactivity of TBPSe was increased more than that of TAA. The larger the DPP-to-Pb feed molar ratio, the more the Pb-P complex, the higher the Se amount in the resulting homogeneously alloyed PbSe(x)S(1-x) NCs. Therefore, the use of DPP allowed reactivity match of the Se and S precursors and led to sizable nucleation at low temperature so that long growth periods became feasible. The present study brings insight into the formation mechanism of monomers, nucleation/growth of colloidal composition-tunable NCs, and materials design and synthesis for next-generation low-cost and high-efficiency solar cells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».