鈣鈦礦太陽能電池（PSC）因其較高的光吸收系數(shù),較高的光電轉(zhuǎn)換效率以及較低的成本得到了廣泛的關(guān)注。低溫碳基PSC是在傳統(tǒng)介孔PSC以及全印刷無空穴傳輸層PSC的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,它既繼承了傳統(tǒng)介孔PSC優(yōu)異的鈣鈦礦薄膜性能,又擁有全印刷無空穴傳輸層PSC的工藝簡單等特點。但目前的鈣鈦礦層大多是由旋涂法制得,難以實現(xiàn)大面積,并且刮涂的碳電極與鈣鈦礦層間的界面接觸較差,限制了電池性能的提升。因此為解決上述問題,本文探索了鈣鈦礦層的滴涂法制備工藝,并優(yōu)化了鈣鈦礦層和碳層之間的界面接觸,為電池的大面積制備及性能提升提供了可供選擇的方法。研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）研究了鈣鈦礦層的滴涂法制備工藝即鈣鈦礦溶液的溶劑、滴涂量、溶液的滲透方式及ZrO₂間隔層對鈣鈦礦層的成膜性能及電池性能的影響。以DMF和DMSO為混合溶劑配制鈣鈦礦溶液,滴涂量為5×0.6μL時,鈣鈦礦層的成膜性能較好,薄膜在具有較好致密性的同時晶粒也較大,并且薄膜厚度最優(yōu),制備出的電池性能也最優(yōu)。實驗還通過機械振動和添加劑的方式促進鈣鈦礦溶液的向下填充,使得所制備的電池的電流有所提高。另外,在介孔TiO_... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽能電池的最高效率圖

圖 1.2 低溫碳基鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖[24]鈦礦太陽能電池的工作原理，在該電池結(jié)構(gòu)中，F(xiàn)TO 玻璃之上依次為 TiO2致密層刮涂碳漿料制備出碳層，從而完成電池的制備。圖 1.3級示意圖。由圖可知，鈣鈦礦層在光的激發(fā)下產(chǎn)生電子層和空穴傳輸層傳遞，從而達到外電路。鈣鈦礦層（2的導帶能級，保證了鈣鈦礦在吸收光子后產(chǎn)生的電 FTO 傳遞；同時，鈣鈦礦層的價帶能級低于碳層的價空穴能夠較順利的進入碳層，從而傳向外電路。

圖 1.2 低溫碳基鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖[24]鈣鈦礦太陽能電池的工作原理知，在該電池結(jié)構(gòu)中，F(xiàn)TO 玻璃之上依次為 TiO2致密層、過刮涂碳漿料制備出碳層，從而完成電池的制備。圖 1.3 為能級示意圖。由圖可知，鈣鈦礦層在光的激發(fā)下產(chǎn)生電子空輸層和空穴傳輸層傳遞，從而達到外電路。鈣鈦礦層（CTiO2的導帶能級，保證了鈣鈦礦在吸收光子后產(chǎn)生的電子向 FTO 傳遞；同時，鈣鈦礦層的價帶能級低于碳層的價帶的空穴能夠較順利的進入碳層，從而傳向外電路。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多孔結(jié)構(gòu)沉積高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜:獲得高性能無空穴傳輸層鈣鈦礦太陽能電池的關(guān)鍵（英文）[J]. 陳海寧,楊世和.  Science Bulletin. 2016(21)
[2]全固態(tài)介觀太陽能電池:從染料敏化到鈣鈦礦[J]. 榮耀光,梅安意,劉林峰,李雄,韓宏偉.  化學學報. 2015(03)
[3]染料敏化太陽能電池光陽極及其敏化研究進展[J]. 王青,夏詠梅,何祖明,李新麗,乜偉,徐鶯歌.  科技導報. 2009(01)

碩士論文
[1]在二氧化鈦多孔層制造人工孔從而獲得高效鈣鈦礦太陽能電池[D]. 馬佳慧.吉林大學 2015



本文編號：3146001