home Productietechnologie Fabricage-apparatuur
Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Industrial materials >> Nanomaterialen

Verbeterde kristalliniteit van perovskietfilm met drievoudige kationen via doping NH4SCN

Abstract

De dichtheid van de valtoestand in perovskietfilms bepaalt grotendeels de fotovoltaïsche prestaties van perovskietzonnecellen (PSC's). Het vergroten van de kristalkorrelgrootte in perovskietfilms is een effectieve methode om de dichtheid van de valtoestand te verminderen. Hier hebben we NH4 . toegevoegd SCN in perovskiet-precursoroplossing om perovskietfilms met een grotere kristalkorrelgrootte te verkrijgen. De perovskiet met grotere kristalkorrelgrootte vertoont een veel lagere trap-state dichtheid in vergelijking met referentie perovskietfilms, wat resulteert in een verbeterde fotovoltaïsche prestatie in PSC's. Het kampioen fotovoltaïsche apparaat heeft een stroomconversie-efficiëntie van 19,36% bereikt. De voorgestelde methode kan ook gevolgen hebben voor andere opto-elektronische apparaten op basis van perovskietfilms.

Inleiding

Vanwege de uitstekende opto-elektronische eigenschappen is het organisch-anorganische hybride metaalhalogenideperovskiet (OIMHP) op grote schaal gebruikt als het lichtoogstmateriaal van zonnecellen. De laatste gecertificeerde stroomconversie-efficiëntie (PCE) van de zonnecellen op basis van OIMHP heeft 24,2% bereikt [1]. Perovskiet-zonnecellen (PSC's) zijn de meest veelbelovende zonnecellen onder de derde generatie zonnecellen.

De bandgap van conventionele OIMHP-films ligt in het bereik van 1,5-1,6 eV, en de overeenkomstige theoretische Shockley-Queisser-limietefficiëntie (TS-QLE) is hoger dan 30% [2,3,4]. De gerapporteerde hoogste PCE is echter veel lager dan de TS-QLE vanwege de trap-geassisteerde niet-stralingsrecombinatie in de perovskietfilm [5,6,7,8]. De trap-geassisteerde niet-stralingsrecombinatie-intensiteit hangt vaak af van de defectdichtheid in perovskietfilms en de meeste defecten zijn verspreid over het oppervlak en de grens van perovskietkristalkorrels vanwege de atomaire vacatures [7, 9]. Daarom dragen perovskietfilms met minder kristalkorrelgrensgebied bij aan de betere fotovoltaïsche prestaties van PSC's [10,11,12]. De perovskietfilms met minder kristalkorrelgrensgebied kunnen worden verkregen door de kristalkorrelgrootte te vergroten. Om de kristalkorrelgrootte van perovskietfilms te vergroten, zijn verschillende methoden ontwikkeld, waaronder de additieve engineering [13,14,15], precursor solvent engineering [16], anti-solvent engineering [17] en procedure-optimalisatie [18,19] ,20]. Van deze methoden is additieve engineering een van de meest gebruikte methoden voor het realiseren van perovskietfilms met grote kristalkorrelgrootte. De additieve materialen omvatten polymeren [21], kleine organische moleculen [15, 22] en anorganische zouten [23]. De polymeren met speciale organische groepen zoals carbonylgroepen kunnen het kristallisatieproces vertragen en de korrelgrootte van de perovskietfilms vergroten [21]. De carbonylbindingen die eenzame elektronenparen bevatten, kunnen een interactie aangaan met het Lewis-zuur PbI2 in de voorloperoplossing en het intermediaire polymeer-PbI2 adduct vormen. De vorming van het adduct vertraagt ​​de kristalgroei en verbetert de kristalliniteit van de perovskietfilm. Bi et al. gebruikte poly (methylmethacrylaat) (PMMA) als een sjabloon om het kristallisatieproces van perovskiet te beheersen, waardoor de PCE tot 21,6% werd verbeterd [21]. Kleine organische moleculen met speciale groepen worden ook vaak gebruikt om de kristalliniteit van perovskietfilms aan te passen. Het mechanisme voor het verbeteren van de kristalliniteit van perovskiet is hetzelfde als bij polymeren. Om de vorming van defecten te voorkomen, moeten de kleine organische moleculen geschikte energieniveaus hebben. Zhang et al. gebruikte een gefuseerd ringelektronenacceptormateriaal om perovskietfilms te dopen. Dit materiaal verbeterde de kristalliniteit van perovskietfilms en verhoogde de PCE van PSC's van 19,6% naar 21,7% [22]. De anorganische zouten die worden gebruikt in perovskietfilms omvatten Pb(SCN)2 , KSCN, NaSCN, CdCl2 , en NiCl2 [14, 24, 25]. De SCN − heeft een grotere elektronegativiteit dan de I ionische, dus SCN − anion is meer geneigd om ionische bindingen te vormen met de CH3 NH3 + dan de I − anion. De gevormde ionische binding kan ook de kristalgroei vertragen en de kristalliniteit van perovskietfilms verhogen. Toen de perovskiet op hoge temperatuur werd verwarmd, werd de SCN − kunnen ontsnappen uit perovskietfilms en de metaalionen kunnen achterblijven. De Cd 2+ en Ni 2+ in perovskiet-precursoren kan het kristalgroeimechanisme veranderen en de kristalliniteit van perovskietfilms verbeteren.

Het ammoniumthiocyanaat (NH4 SCN) bevat SCN − anion, zodat het de kristalliniteit van perovskietfilms kan verbeteren [11]. Dit materiaal in perovskietfilms kan worden ontleed in HSCN en NH3 wanneer monsters worden verwarmd op een hotpot. Daarom geen residu van NH4 SCN zal achterblijven in perovskietfilms en defecten veroorzaakt door de introductie van NH4 SCN verschijnt niet. Uit de bovenstaande analyse blijkt NH4 SCN is een effectief additief voor het verbeteren van de kristalliniteit van perovskietfilms, wat is bewezen door Zhang et al. [26]. Chen's groep heeft NH4 . gebruikt SCN om de kristalliniteit van FAPbI3 . te verbeteren films en vormen de verticaal georiënteerde 2D-gelaagde perovskietfilms [27,28,29]. Ning's groep introduceerde NH4 SCN in op tin gebaseerde perovskietfilms om het kristalgroeiproces te manipuleren, wat de fotovoltaïsche prestaties en stabiliteit van op tin gebaseerde PSC's [30] verbeterde.

Hier, de NH4 SCN werd gebruikt om de kristalliniteit van perovskietfilms met drievoudige kationen te regelen. De NH4 SCN kan de kristalkorrelgrootte vergroten en het grensgebied in perovskietfilms verkleinen, wat een lagere dichtheid van de valtoestand veroorzaakt. De lagere trap-state dichtheid draagt ​​bij aan de langere levensduur van de lading en hogere fotovoltaïsche prestaties van PSC's. De PCE van PSC's is verbeterd van 17,24% naar 19,36%.

Methode

Materialen

Alle materialen zijn gekocht bij Ying Kou You Xuan Trade Co., Ltd., indien niet gespecificeerd. De PbI2 , tris(2-(1H-pyrazol-1-yl)-4-tert-butylpyridine)-kobalt(III)bis(trifluormethylsulfonyl)imide (FK209), PEDOT:PSS en FAI werden gekocht bij Xi'an Polymer Light Technology Cory. CsI, dimethylformamide (DMF) en dimethylsulfoxide (DMSO) werden gekocht bij Sigma-Aldrich Corp. The SnO2 nanodeeltjes colloïdale oplossing werd gekocht bij Alfa Aesar.

De perovskietoplossing werd als volgt bereid:507 mg PbI2 , 73,4 mg PbBr2 , 172 mg FAI en 22,4  mg MABr werden opgelost in 1 mL oplosmiddelmengsel (V(DMSO):V(DMF) =3:7) om de oplossing 1 te bereiden. ) werd toegevoegd aan oplossing 1 en vervolgens werd de uiteindelijke oplossing 2 uur geroerd. Voor de met NH4SCN gedoteerde perovskietoplossingen werd direct verschillende massa NH4SCN aan de bereide perovskietoplossingen toegevoegd en de uiteindelijke oplossingen werden 2  uur geroerd. De HTL-oplossing werd bereid door 72,3 mg (2,29,7,79-tetrakis(N ,N -di-p-methoxyfenylamine)-9,9-spirobifluoreen) (spiro-MeOTAD), 28,8 L 4-tert-butylpyridine, 17,5 L van een voorraadoplossing van 520  mg/ml lithiumbis(trifluormethylsulfonyl)imide in acetonitril, en 29 μL van een oplossing van 300 mg/ml FK209 in acetonitril in 1 mL chloorbenzeen.

Voorbereiding

De glazen van indiumtinoxide (ITO) werden achtereenvolgens gereinigd in aceton, absolute ethylalcohol en een ultrasoonbad met gedeïoniseerd water gedurende respectievelijk 15 min. Nadat de ITO-bril gedurende 20 min was gereinigd door de UV-ozonbehandeling, werd een SnO2 film werd afgezet door spin-coating verdund SnO2 nanodeeltjes colloïdale oplossing (Alfa Aesar (tin(IV) oxide, 15% in H2 O colloïdale dispersie)) volgens referentie [31]. Na de spin-coating, de SnO2 film werd 0,5 h verwarmd op 165 ° F. Daarna werden de substraten opnieuw behandeld met de UV-ozon en overgebracht naar het handschoenenkastje. Perovskietfilms werden bereid door spincoating met een snelheid van 1000 tpm gedurende 10 s en 5000 tpm gedurende 45 s. Op 9 s voor het einde van het spincoating-programma werd 150 L chloorbenzeen op het spinsubstraat gedruppeld. Vervolgens werden de perovskietfilms gedurende 60 min verwarmd tot 100 ° C. De HTL werd bereid door de HTL-oplossing gedurende 30 s te spincoaten bij 5000 tpm. Ten slotte werd 100 nm Au-topelektrode thermisch verdampt op de HTL.

Karakterisering

De stroomdichtheid-spanning (JV) die kenmerkend is voor PSC's werd geregistreerd door Keithley-broneenheid 2400 onder AM 1.54G-zonintensiteitsverlichting door een zonnesimulator van Newport Corp. De röntgendiffractiepatronen werden geregistreerd met Bruker D8 ADVANCE A25X. Fourier-transform infraroodspectroscopie (FTIR) en scanning elektronenmicroscoop (SEM) werden uitgevoerd op Nicolet iS10 en veldemissie-fitting SEM (FEI-Inspect F50, Holland). De absorptie van perovskiet werd gemeten met een Shimadzu 1500 spectrofotometer.

Resultaten en discussie

Om de inhoud van NH4 te optimaliseren SCN, perovskietfilms werden afgezet met behulp van de perovskiet-precursoroplossingen die waren gedoteerd met een ander gehalte aan NH4 SCN, en deze films werden gebruikt als de lichte oogstlagen van zonnecellen. De configuratie van PSC's is ITO/SnO2 /perovskite/Spiro-OMeTAD/Au, zoals weergegeven in Fig. 1a. Om de uitdrukking in dit artikel te vereenvoudigen, is de perovskietfilm vervaardigd uit perovskiet-precursoroplossingen gedoteerd met een concentratie van x mg/ml wordt uitgedrukt als perovskiet-x hier. De stroomdichtheid-spanningscurve (JV) van het kampioensapparaat in elke groep is uitgezet in Fig. 1b en de bijbehorende fotovoltaïsche parameters zijn weergegeven in Tabel 1. De statistische gegevens voor fotovoltaïsche parameters van PSC's worden getoond in Fig. 2a-d . De perovskiet-1.5-gebaseerde PSC's (doel-PSC's) vertonen de beste fotovoltaïsche prestaties, toegeschreven aan de verbeterde kortsluitstroomdichtheid (JSC ) en vulfactor (FF). Vergeleken met de kampioen op perovskiet-0 gebaseerde PSC's (referentie-PSC's), zijn alle fotovoltaïsche parameters van de kampioen PSC's op basis van perovskiet-3 duidelijk verbeterd, wat resulteert in een PCE van 19,36%. De externe kwantumefficiëntie (EQE) -spectra van doel-PSC's en referentie-PSC's worden getoond in figuur 3a. De EQE-waarden van doel-PSC's zijn bij het grootste deel van het zichtbare lichtgebied hoger dan die van referentie-PSC's, bestaande uit het EQE-resultaat in referentie [26]. Dit fenomeen is het gevolg van het efficiëntere ladingstransport in perovskietfilms met een betere kristalliniteit. Om het mechanisme voor de verbetering van de fotovoltaïsche prestatie te onderzoeken, zijn verschillende karakteriseringen uitgevoerd op de perovskietfilms.

een Schematische weergave van de structuur van PSC's. b J-V-curven van PSC's op basis van perovskietfilms die zijn afgezet uit perovskietprecursoren die zijn gedoteerd met verschillende NH4 SCN

een –d Statistische gegevens voor VOC (een ), JSC (b ), FF (c ), en PCE (d ) van PSC's op basis van perovskietfilms die zijn afgezet uit perovskietprecursoren die zijn gedoteerd met verschillende NH4 SCN

een EQE-spectrum van doel-PSC's (PSC's met NH4 SCN) en referentie-PSC's (PSC's zonder NH4 SCN). b , c FTIR-resultaten van de perovskiet-w/o-NH4 SCN-films en perovskiet-NH4 SCN-films. d UV-vis absorptiespectrum van de perovskiet-w/o-NH4 SCN-films en perovskiet-NH4 SCN-films

De reflecterende FTIR-meting is uitgevoerd op perovskietfilms zonder NH4 SCN-doping (perovskiet-w/o-NH4 SCN) en perovskietfilms met NH4 SCN-doping (perovskiet-NH4 SCN) om de organische groepen en ingrediënten in perovskietfilms te identificeren, zoals weergegeven in Fig. 3a. De absorptie piekt bij het golfgetal van 1350 cm −1 en 1477 cm −1 worden toegeschreven aan de vibratie van organisch –CH3 groepen in perovskietfilms. De overeenkomstige absorptiepieken van de aminogroepen in perovskietfilms bevinden zich in het bereik van 1600–1750 cm −1 en 3200-3500 cm −1 . Er kan geen absorptiepiek worden gevonden die overeenkomt met –C≡N in –SCN in perovskiet-NH4 SCN, wat aantoont dat er geen residu is van NH4 SCN in de finale perovskiet-NH4 SCN-films. Ook de absorptie van UV-zichtbaar licht is gemeten en het resultaat is weergegeven in Fig. 3b. Beide perovskietfilms hebben een sterke absorptie wanneer de lichtgolflengte lager is dan 750 nm, en de absorptieranden van beide perovskietfilms overlappen elkaar, wat duidelijk maakt dat de bandgap-waarden van beide perovskietfilms hetzelfde zijn. De vergelijkbare vorm van de FTIR-grafieken en UV-zichtbare absorptiecurven van de perovskiet-w/o-NH4 SCN en perovskiet-NH4 SCN geeft aan dat beide perovskietfilms hetzelfde ingrediënt hebben.

De morfologie van perovskietfilms wordt onderzocht met behulp van SEM en de resultaten worden getoond in Fig. 4a, b. De perovskietfilms zonder NH4 SCN-doteermiddelen bevatten veel kleine kristallen met een versterkingsgrootte van minder dan 200 nm. Daarentegen zijn er veel minder kleine kristallen in perovskiet-NH4 SCN-films. De gemiddelde kristalkorrelgroottes van beide perovskietfilms zijn berekend met behulp van de Nano Measurer-software. De gemiddelde kristalkorrelgrootte van perovskiet-w/o-NH4 SCN en perovskiet-NH4 SCN is respectievelijk ongeveer 312,02 nm en 382,95 nm. De korrelgrootteverdelingen van de kristallen in SEM-afbeeldingen worden getoond in Fig. 4c. De frequentie van de kristalkorrelgrootte verdeeld in het bereik van 200-300 nm is het hoogst in perovskiet-w/o-NH4 SCN. De frequentie van de kristalkorrelgrootte verdeeld in het bereik van 300-400 nm is echter het hoogst in perovskiet-NH4 SCN. Het verdelingsaandeel van de korrelgrootte groter dan 400 nm in perovskiet-w/o-NH4 SCN is ook veel lager dan die in perovskiet-NH4 SCN. De grotere korrelgrootte in perovskiet resulteert in minder kristalkorrelgrenzen. Er is gemeld dat de valtoestanden voornamelijk worden verdeeld op de grenzen van perovskiet-kristalkorrels. Vandaar dat de perovskiet-NH4 SCN-films met grotere kristalkorrels worden begunstigd door hoogwaardige PSC's.

een , b Oppervlakte SEM-afbeelding van perovskiet-w/o-NH4 SCN-films (a ) en perovskiet-NH4 SCN-films (b ). c Histogram voor korrelgrootteverdeling van de kristallen in oppervlakte-SEM-afbeeldingen

Het röntgendiffractiepatroon (XRD) is gebruikt om de kristalliniteit van perovskietfilms verder te identificeren. Er zijn geen duidelijke pieklocatieverschuivingen in het XRD-patroon van perovskiet-NH4 SCN-films vergeleken met het XRD-patroon van perovskiet-w/o-NH4 SCN-films, waarmee wordt aangetoond dat beide perovskietfilms hetzelfde kristallisatietype vertonen. De pieken bij 14,37°, 20,27°, 24,82°, 28,66°, 32,12°, 35,38°, 40,88° en 43,46° komen overeen met (001), (011), (111), (002), (012), ( 112), (022) en (003) vlakken van respectievelijk perovskietfilms. De pieken bij 12,93° zijn afkomstig van de PbI2 kristal korrels. De sterkste piek in XRD-patronen bevindt zich op 14,37 °, dus we hebben de XRD-patronen vergroot in een bereik van 12-15 ° om het kristalliniteitsverschil tussen deze twee perovskietfilms nauwkeurig te observeren. De PbI2 piekintensiteit in het XRD-patroon van het perovskiet-NH4 SCN is lager dan die van de perovskiet-w/o-NH4 SCN, wat aangeeft dat minder PbI2 bijproduct kan worden waargenomen. Behalve de overtollige PbI2 in perovskietvoorloper, PbI2 kan ook worden gegenereerd wanneer de perovskiet wordt uitgegloeid vanwege het ontsnappen van enkele organische kationzouten. Daarom kan worden afgeleid dat perovskiet-NH4 SCN-films vertonen een betere thermische stabiliteit. De (001) vlakke piekintensiteit in het XRD-patroon van perovskiet-NH4 SCN-films zijn hoger dan die van perovskiet-w/o-NH4 SCN, en de (001) vlakpiekbreedte op de helft van de hoogte in het XRD-patroon van perovskiet-NH4 SCN-films zijn veel kleiner, waardoor perovskiet-NH4 . duidelijk wordt SCN-films tonen een betere kristalliniteit.

De apparaten met alleen elektronen en apparaten met alleen gaten zijn gefabriceerd om respectievelijk de dichtheid van de elektronenvaltoestand en de dichtheid van de gatvaltoestand in beide perovskietfilms te karakteriseren. De configuratie van apparaten met alleen elektronen en apparaten met alleen gaten wordt respectievelijk weergegeven in de inzet van Fig. 5 c en d. De donkere stroom-spanning (I-V) curven van de apparaten zijn gemeten en uitgezet in Fig. 5c, d. Alle IV-curven bevatten een ohms responsgebied bij een gebied met een lage voorspanning. Omdat de spanning continu wordt verhoogd, stijgt de stroom sterk vanwege de verminderde valdichtheid. Het knikpunt (V TFL ) van deze curven kan worden gebruikt om de dichtheid van de traptoestand te identificeren volgens vergelijking (1) [32,33,34,35]:

$$ {V}_{\mathrm{TFL}}=\frac{\mathrm{e}{\mathrm{n}}_{\mathrm{t}}{\mathrm{L}}^2}{2\ upvarepsilon {\upvarepsilon}_0} $$ (1)

een XRD-patronen van perovskiet-w/o-NH4 SCN-films en perovskiet-NH4 SCN-films. b Vergrote XRD-patronen in een bereik van 12-15°. c donkere IV-curven voor apparaten met alleen elektronen op basis van verschillende perovskietfilms (inzet:configuratie van apparaten met alleen elektronen). d Donkere IV-curven voor apparaten met alleen gaten op basis van verschillende perovskietfilms (inzet:configuratie van apparaten met alleen gaten)

waar L is de dikte van de perovskietfilms, ε is de relatieve diëlektrische constante van perovskietfilms, n t is de trap-state dichtheid, en ε0 is de vacuüm permittiviteit. De vergelijkbare absorptie-intensiteit getoond in Fig. 3b gaf aan dat de dikte van beide perovskietfilms erg dichtbij is. De FTIR-resultaten en UV-zichtbare lichtabsorptieranden laten zien dat de ingrediënten in perovskietfilms hetzelfde zijn. Daarom hebben beide perovskietfilms dezelfde ε-waarde. De V TFL is positief ten opzichte van de trap-state dichtheid. Zoals getoond in Fig. 5c, d, beide V TFL waarden verkregen uit perovskiet-NH4 Op SCN gebaseerde apparaten met alleen elektronen en perovskiet-NH4 SCN-gebaseerde hole-only apparaten zijn duidelijk lager dan die verkregen uit perovskite-w/o-NH4 Op SCN gebaseerde apparaten met alleen elektronen en perovskiet-w/o-NH4 Op SCN gebaseerde hole-only apparaten. Het verduidelijkt dat zowel de dichtheid van de elektronenvaltoestand als de dichtheid van de gatenvaltoestand zijn verminderd in perovskiet-NH4 SCN-films vanwege de grotere kristalkorrelgrootte.

Uit de bovenstaande karakterisering en analyse kunnen we afleiden dat het gebruik van een perovskiet-precursoroplossing gedoteerd met NH4 SCN om perovskietfilms af te zetten vergroot de korrelgrootte van het perovskietkristal, wat resulteert in een verminderd kristalgrensgebied en de dichtheid van de valtoestand. De verminderde trap-state-dichtheid in perovskiet is gunstig voor het verbeterde ladingstransport en de fotovoltaïsche prestaties van PSC's.

Conclusie

Tot slot hebben we NH4 . aangepast SCN als het doteringsmiddel van perovskiet-precursoren om het kristallijne van perovskietfilms te verhogen. De op perovskiet gebaseerde PSC's met verbeterde kristalliniteit bereiken de kampioen PCE van 19,36%, wat veel hoger is dan de maximale PCE van de referentie-PSC's (17,24%). De verbeterde fotovoltaïsche prestaties van doel-PSC's worden toegeschreven aan de verbeterde kristalkorrelgrootte in perovskiet-NH4 SCN-films. De verbeterde kristalkorrelgrootte in perovskiet-NH4 SCN-films kunnen de dichtheid van de ladingsval-toestand verminderen en profiteren van het ladingstransport. Onze resultaten demonstreren een eenvoudige en effectieve manier om de efficiëntie van het apparaat te verbeteren door het kristallijne van perovskietfilms te verbeteren.

Beschikbaarheid van gegevens en materialen

Alle gegevens zijn volledig beschikbaar zonder beperkingen.

Afkortingen

DMF:

Dimethylformamide

DMSO:

Dimethylsulfoxide

ETL:

Elektronentransportlaag

FA:

HC(NH2 )2

FF:

Vulfactor

FTIR:

Fourier-transformatie infrarood spectroscopie

HTL:

Gatentransportlaag

ITO:

Indiumtinoxide

JSC :

Kortsluitstroomdichtheid

J-V:

Stroomdichtheid-spanning

MA:

CH3 NH3

NH4 SCN:

Ammoniumthiocyanaat

OIMHP:

Organisch-anorganische hybride metaalhalogenide perovskiet

PCE:

Energieconversie-efficiëntie

PMMA:

Poly(methylmethacrylaat)

PSC's:

Perovskiet zonnecellen

SEM:

Scanning elektronenmicroscoop

Spiro-OMeTAD:

(2,29,7,79-tetrakis(N .) ,N -di-p-methoxyfenylamine)-9,9-spirobifluoreen)

TS-QLE:

Theoretische Shockley-Queisser-limietefficiëntie

VOC :

Nullastspanning

XRD:

Röntgendiffractie


Nanomaterialen

  • Metaal
  • Hars
  • vezel
  • Samengesteld materiaal
  • Nanomaterialen
  • Polymeer materialen
  • Biologie
  • kleurstof
  • Kruiden
    1. Snijoplossing voor de filmindustrie – digitale snijmachine
    2. Hoogwaardige LLDPE-filmkwaliteiten
    3. Volledige dekking van stabiele perovskietfilm realiseren door gemodificeerd anti-oplosmiddelproces
    4. Gemakkelijke synthese van wormgatachtig mesoporeus tinoxide via verdamping-geïnduceerde zelfassemblage en de verbeterde gasdetectie-eigenschappen
    5. Ontwerp en aanpassing van de grafeen-werkfunctie via grootte, modificatie, defecten en doping:een eerste-principe theorie-onderzoek
    6. TEM- en STEM-onderzoeken naar de transversale morfologieën van dubbel-/drielaags breedband SiO2-antireflectiefilms
    7. Verbeterde protongeleiding en vermindering van de doorlaatbaarheid van methanol via natriumalginaat-elektrolyt-gesulfoneerd grafeenoxide-biomembraan
    8. Verbeterde energieconversie-efficiëntie van perovskiet-zonnecellen met een up-conversiemateriaal van Er3+-Yb3+-Li+ tri-gedoteerde TiO2
    9. Effect van verschillende CH3NH3PbI3-morfologieën op fotovoltaïsche eigenschappen van perovskiet-zonnecellen
    10. Verbeterde energetische prestaties op basis van integratie met de Al/PTFE-nanolaminaten
    11. Invloed van Mg-doping op ZnO-nanodeeltjes voor verbeterde fotokatalytische evaluatie en antibacteriële analyse