Lapisan transport hole (Hole Transport Layer, HTL) ditempatkan di atas lapisan perovskite untuk memindahkan hole (muatan positif) ke elektroda belakang. HTL juga membantu mencegah rekombinasi hole dengan elektron yang dapat menurunkan efisiensi sel surya. Beberapa bahan yang umum digunakan sebagai HTL adalah:
- Spiro-OMeTAD: Merupakan salah satu bahan HTL yang paling umum digunakan. Spiro-OMeTAd memiliki stabilitas dan performa ternsport hole yang baik.
- CuSCN (Copper (l) Thiocyanate): Merupakan bahan alternatif yang lebih murah dan ramah lingkungan dengan sifat transport hole yang baik.
Back Elektroda (Katoda)
Elektroda belakang atau katode adalah lapisan terakhir yang berfungsi untuk mengumpulkan hole dari lapisan HTL dan menyelesaikan sirkuit untuk menghasilkan arus Listrik. Elektroda ini biasanya terdiri dari logam yang konduktif. Bahan yang sering digunakan untuk elektroda belakang ini anatara lain:
- Perak (Ag) atau Emas (Au): Keduanya sering digunakan untuk konduktivitas Listrik yang tinggi. Emas umumnya digunakan untuk meningkatkan kinerja perangkat, meskipun lebih mahal daripada perak.
Setelah muatan Listrik dikumpulkan oleh elektroda belakang, arus Listrik akan mengalir dan dapat digunakan untuk menghasilkan Listrik dari sinar matahari.
Mekanisme Proses Annealing Pada Lapisan Perovskite
Proses annealing pada lapisan perovskite berperan penting dalam mengatur struktur kristal dan meningkatkan kinerja sel surya perovskite. Proses ini melalui beberapa tahap yang melibatkan perubahan pada kristalisasi lapisan perovskite, termasuk tahap supersaturasi, nukleasi cepat, dan pertumbuhan kristal. Berikut adalah penjelasan detail dari setiap tahap:
Tahap Supersaturasi
Pada tahap awal proses annealing, larutan precursor perovskite yang telah dideposisikan (misalnya melalui metode spin-coating) mulai mengalami supersaturasi ketika pelarut menguap secara bertahap akibat pemanasan. Supersaturasi mengacu pada kondisi di mana larutan mengandung labih banyak precursor daripada yang dapat larut dalam pelarut pada suhu tertentu. dalam hal ini, prekursoe perovskite mulai mendekati betas kelarutan sehingga siap untuk mengalami proses kristalisasi.
- Penguapan pelarut: Annealing mempercepat penguapan pelarut dari lapisan basah yang menyebabkan konsentrasi precursor perovskite meningkat.
- Kondisi termodinamika: Sistem ini mulai mendekati kondisi di mana precursor (seperti timbal halide dan kation organic) tidak lagi sepenuhnya larut dalam larutan, sehingga fase padat (kristal perovskite) mulai terbentuk.
Tahap Nukleasi Cepat
Setelah larutan mencapai kondisi supersaturasi, terjadi nukleasi cepat. Nukleasi adalah tahap di mana pusat-pusat kristal (inti kristal) mulai terbentuk. Pada proses ini, nuclei (nukleus) kecil dari kristal perovskite terbentuk secara tiba-tiba dan cepat pada permukaan substrat.
- Pusat kristalisasi: Nukleasi dimulai di tempat-tempat tertentu di lapisan prekusor, membentuk inti kristal perovskite. Ini sering terjadi secara cepat dan meluas seiring peningkatan suhu annealing.
- Kecepatan pembentukan: Kecepatan nukleasi harus dikontrol dengan hati-hati untuk menghindari pembentukan terlalu banyak nuklei yang dapat menghasilkan butiran kecil, yang bisa menurunkan efisiensi sel.
- Kondisi kinetik: Nukleasi cepat dapat terjadi karena pelarut telah menguap dengan cepat dan meningkatkan konsentrasi ion-ion precursor hingga di atas batas kelarutan, memicu pembentukan kristal.
Tahap Pembentukan Kristal
