發(fā)布時間：2021-05-22 00:36

　　鈣鈦礦太陽能電池具有光電性能好,制備工藝簡單,成本低和帶隙可調等特點,自2009年被首次報道后,得到了國內外眾多學者的關注。僅在十年時間內,器件的能量轉換效率已被提升到25%以上,顯示出巨大的商業(yè)化前景。對于光伏器件,其優(yōu)異的光電性能和長期穩(wěn)定性是制約其大規(guī)模應用的關鍵,高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池依賴于相純度高及形貌好的鈣鈦礦薄膜。本文研究了高質量鈣鈦礦薄膜制備及器件中界面降解機理。具體工作:一是通過優(yōu)化成膜工藝,降低成膜過程中的副反應,提高混合鈣鈦礦的相純度并增強器件的光伏特性;二是研究了器件的界面降解過程,發(fā)現(xiàn)目前常用的金屬氧化物電子傳輸層TiO₂和SnO₂在紫外光激發(fā)下催化接觸界面處的鈣鈦礦結構降解,造成界面處形成孔洞從而阻礙載流子的提取和傳輸。（1）鈣鈦礦薄膜相純度是鈣鈦礦電池器件的基礎,我們深入研究了真空預處理輔助鈣鈦礦成膜過程,發(fā)現(xiàn)該方法可消除退火過程中薄膜內部發(fā)生的副反應,提高薄膜相純度。高溫環(huán)境會加速有機胺鹽的去質子化反應,甲胺碘去質子化后產(chǎn)生的甲胺會進一步跟甲脒碘發(fā)生加成-消除反應。反應產(chǎn)物會在鈣鈦礦薄膜中誘導生成非鈣鈦礦相... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 鈣鈦礦太陽能電池的研究現(xiàn)狀
    1.2 鈣鈦礦太陽能電池的簡介
        1.2.1 基本原理
        1.2.2 性能參數(shù)
        1.2.3 器件結構分類及常用傳輸層材料
            1.2.3.1 正式n-i-p結構
            1.2.3.2 反式p-i-n結構
    1.3 鈣鈦礦光伏材料
        1.3.1 含鉛鈣鈦礦材料
        1.3.2 無鉛鈣鈦礦材料
    1.4 鈣鈦礦薄膜的制備方法
        1.4.1 一步法反溶劑制備鈣鈦礦薄膜
        1.4.2 兩步法制備鈣鈦礦薄膜
        1.4.3 其它方法
    1.5 鈣鈦礦的穩(wěn)定性
        1.5.1 熱穩(wěn)定性
        1.5.2 濕度穩(wěn)定性
        1.5.3 氧穩(wěn)定性
        1.5.4 光穩(wěn)定性
    1.6 選題的目的及意義
2 鈣鈦礦成膜過程的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 材料的合成和器件的制備
            2.2.1.1 材料的合成
            2.2.1.2 器件的制備
        2.2.2 器件性能表征
    2.3 實驗結果與討論
        2.3.1 退火前處理過程示意圖
        2.3.2 不同方式退火前處理得到的鈣鈦礦膜的形貌
        2.3.3 不同方式退火前處理得到的鈣鈦礦膜的成分分析
        2.3.4 不同方式退火前處理得到的器件
    2.4 本章小結
3 鈣鈦礦薄膜降解過程的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料的合成和器件的制備
            3.2.1.1 材料的合成
            3.2.1.2 器件的制備
        3.2.2 器件性能表征
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 介孔二氧化錫電子傳輸層的制備
        3.3.2 紫外光老化后器件性能
        3.3.3 紫外光老化后鈣鈦礦薄膜的成分分析
        3.3.4 紫外光老化后鈣鈦礦薄膜的形貌
        3.3.5 紫外光老化后鈣鈦礦薄膜的熒光光譜
        3.3.6 PCBM基器件長期穩(wěn)定性的研究
    3.4 結論
結論
參考文獻
致謝
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本文編號：3200649