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Development of moisture-proof polydimethylsiloxane/aluminum oxide film and stability improvement of perovskite solar cells using the film

机译：使用薄膜的膜的耐湿性聚二甲基硅氧烷/铝氧化物膜的稳定性改进

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A method for enhancing the moisture barrier property of polydimethylsiloxane (PDMS) polymer films is proposed. This is achieved by filling the PDMS free volume with aluminum oxide (AlO _( x ) ). To deposit AlO _( x ) inside PDMS, thermal atomic layer deposition (ALD) is employed. The PDMS/AlO _( x ) film thus produced has a 30 nm AlO _( x ) layer on the surface. Its water vapor transmission rate (WVTR) is 5.1 × 10 ~(?3) g m ~(?2) d ~(?1) at 45 °C and 65% relative humidity (RH). The activation energy of permeability with the PDMS/AlO _( x ) film for moisture permeation is determined to be 35.5 kJ mol ~(?1) . To investigate the moisture barrier capability of the PDMS/AlO _( x ) layer, (FAPbI _(3) ) _(0.85) (MAPbBr _(3) ) _(0.15) /spiro-OMeTAD/Au perovskite solar cells are fabricated, and encapsulated by the PDMS/AlO _( x ) film. To minimize the thermal damage to solar cells during ALD, AlO _( x ) deposition is performed at 95 °C. The solar cells exposed to 45 °C-65% RH for 300 h demonstrate less than a 5% drop in the power-conversion efficiency.
机译：提出了一种增强聚二甲基硅氧烷（PDMS）聚合物膜的水分阻隔性的方法。这是通过用氧化铝（ALO _（X））填充PDMS自由体积来实现的。为了在PDMS内沉积ALO _（X），采用热原子层沉积（ALD）。如此制备的PDMS / ALO _（X）膜在表面上具有30nm AlO _（X）层。其水蒸气透射率（WVTR）在45℃和65％相对湿度（RH）下为5.1×10〜（α3）G m〜（α2）d〜（α1）。用PDMS / AlO _（X）膜的渗透性的渗透能量的活性能量测定为35.5kJ mol〜（α1）。为了研究PDMS / ALO _（X）层的水分阻隔能力，（FAPBI _（3））_（0.85）（MAPBBR _（3））_（0.15）/ SITO-OMETAD / AU PEROVSKITE太阳能电池，并由PDMS / ALO _（X）膜封装。为了在ALD期间最小化对太阳能电池的热损伤，在95℃下进行AlO _（X）沉积。暴露于45℃-65％RH的太阳能电池300小时，功率转换效率下降小于5％。

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