基于TiO 2 /BaTiO 3 核殼結(jié)構(gòu)介孔層的鈣鈦礦太陽電池的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-08-27 22:52
長期以來,以化石能源為主的不可再生能源被過度消耗,致使人類生存的生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重污染。在此背景下,尋求安全可靠的可再生清潔能源已成為當(dāng)今國際社會的重點研究內(nèi)容。因此,太陽能具有光明的發(fā)展前景。在各類太陽電池中,鈣鈦礦太陽電池是可再生能源研究中的熱點研究內(nèi)容。近期,中科院半導(dǎo)體研究所的游經(jīng)碧課題組將鈣鈦礦電池效率提升至23.7%。在各類電子傳輸材料中,二氧化鈦(TiO2)因其無毒、高電子遷移率、高透光率、高光穩(wěn)定性以及與鈣鈦礦材料能級相匹配等優(yōu)勢普遍應(yīng)用于鈣鈦礦太陽電池的致密電子傳輸層和介孔層中。值得注意的是,在鈣鈦礦太陽電池的工作過程中,由活性光吸收層產(chǎn)生的光生載流子大多在介孔層與吸光層的界面處發(fā)生分離,因而,鈣鈦礦吸光層的結(jié)晶情況、晶粒大小、平整程度以及與其他膜層的結(jié)合都尤為重要。本文選擇TiO2作為致密電子傳輸層,并在此基礎(chǔ)上制備了介孔TiO2層,將其浸入硝酸鋇(Ba(NO3)2)的水溶液中再取出并沖洗干凈,進行熱退火,目的是在介孔TiO2納米顆粒表...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
各類太陽能電池不同階段的最佳研究效率統(tǒng)計圖
第一章 緒論1.2.2 太陽能電池的工作原理太陽能電池是一種光伏半導(dǎo)體器件,可將太陽能轉(zhuǎn)化成電能傳輸給負(fù)載。受到光照時,若光子的能量大于半導(dǎo)體的禁帶寬度,其內(nèi)部會被激發(fā)出大量的光生電子-空穴對[4]。電子與空穴的濃度差使 P 區(qū)空穴向 N 區(qū)流動,N 區(qū)電子向 P 區(qū)擴散,在半導(dǎo)體交界處形成 PN 結(jié)。內(nèi)建電場使電子和空穴分別向 N 型半導(dǎo)體和P 型半導(dǎo)體遷移,產(chǎn)生電位差,并驅(qū)動電流向外部負(fù)載傳導(dǎo),最終轉(zhuǎn)化成電能。
圖 1.3 太陽能電池的分類1.3 鈣鈦礦太陽電池作為第三代太陽能電池中的一種,鈣鈦礦太陽電池近年來取得重大突破。因其可以通過簡單的制作手段,低成本的原材料制備,并能獲得較高的光電轉(zhuǎn)化效率,受到了業(yè)界學(xué)者的廣泛的關(guān)注。1.3.1 鈣鈦礦太陽電池的發(fā)展1987 年,Weber 和 Poglitsch 一起研究出了 CH3NH3PbI3、CH3NH3PbCl3、CH3NH3PbBr3單晶的生長方法[28],后來 Dong 和 Su 的兩個團隊又利用相似的手段制備出了 CH3NH3PbI3,并且進一步對這種材料的光電參數(shù)進行了測量。2009
本文編號:3367257
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
各類太陽能電池不同階段的最佳研究效率統(tǒng)計圖
第一章 緒論1.2.2 太陽能電池的工作原理太陽能電池是一種光伏半導(dǎo)體器件,可將太陽能轉(zhuǎn)化成電能傳輸給負(fù)載。受到光照時,若光子的能量大于半導(dǎo)體的禁帶寬度,其內(nèi)部會被激發(fā)出大量的光生電子-空穴對[4]。電子與空穴的濃度差使 P 區(qū)空穴向 N 區(qū)流動,N 區(qū)電子向 P 區(qū)擴散,在半導(dǎo)體交界處形成 PN 結(jié)。內(nèi)建電場使電子和空穴分別向 N 型半導(dǎo)體和P 型半導(dǎo)體遷移,產(chǎn)生電位差,并驅(qū)動電流向外部負(fù)載傳導(dǎo),最終轉(zhuǎn)化成電能。
圖 1.3 太陽能電池的分類1.3 鈣鈦礦太陽電池作為第三代太陽能電池中的一種,鈣鈦礦太陽電池近年來取得重大突破。因其可以通過簡單的制作手段,低成本的原材料制備,并能獲得較高的光電轉(zhuǎn)化效率,受到了業(yè)界學(xué)者的廣泛的關(guān)注。1.3.1 鈣鈦礦太陽電池的發(fā)展1987 年,Weber 和 Poglitsch 一起研究出了 CH3NH3PbI3、CH3NH3PbCl3、CH3NH3PbBr3單晶的生長方法[28],后來 Dong 和 Su 的兩個團隊又利用相似的手段制備出了 CH3NH3PbI3,并且進一步對這種材料的光電參數(shù)進行了測量。2009
本文編號:3367257
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