鈣鈦礦太陽電池因其優(yōu)異的光電性能一直備受關(guān)注,迄今為止,鈣鈦礦太陽電池認證的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）已突破25.2%。但鈣鈦礦太陽電池的商業(yè)化應(yīng)用卻一直沒有進一步的發(fā)展,其限制條件在于鈣鈦礦材料及其相關(guān)器件較差的穩(wěn)定性,鈣鈦礦在空氣環(huán)境下易受到水氧等因素影響而分解,導(dǎo)致器件性能大幅度下降。迄今為止,所有高效的有機-無機鹵化物鈣鈦礦太陽電池均由多晶鈣鈦礦薄膜制成,普遍具有高密度的缺陷。這些缺陷主要來源于針孔、空缺位、晶界以及不規(guī)則的鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)。此外,薄膜內(nèi)部無序的晶體生長取向是另一個影響鈣鈦礦太陽電池性能的因素,例如在二維鈣鈦礦中,內(nèi)部大型絕緣陽離子的存在阻礙了電荷的傳輸,只有通過調(diào)控晶體垂直于基底生長才能使載流子沿著無機層進行傳輸,從而實現(xiàn)制備高性能的鈣鈦礦太陽電池。因此,想要提高鈣鈦礦整體器件的穩(wěn)定性和光電性能,優(yōu)化鈣鈦礦吸光層的薄膜質(zhì)量和結(jié)晶取向是必不可少的措施。為了調(diào)控鈣鈦礦吸光層的結(jié)晶,減少缺陷,獲得高質(zhì)量的薄膜,通過反溶劑法將[6,6]-苯基-C61-丁酸異甲酯（PCBM）和2,2’-[[6,6,12,12-四（4-己基苯基）-6,12-二氫二噻吩[2,3-d:2’,3’-... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１最新太陽電池效率圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｂｅｓｔ－Ｒｅｓｅａｒｃｈ－Ｃｅｌｌ－Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ??隨著研究者們對鈣鈦礦材料類型的研宄深入，?

ｐｂｕ?ｉ?＾???赫－ａｉ?－＾?＼?ｉ?????ｊ?ｒ－１?ＰＣＱｔＡ—１１?．３．５?Ｖ??ＢＣＰ?ＪＭ?Ｐｌａｎａｒ?Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ?＊３＇９＂?｜??｜－７＊?二一二一?一二?ＳＩＣ?ＩＴＯ?－４．５?｜??｜?齡（＾｛Ａｃｃｅｐｔｏｒ｝?：?，，?ｒｆｊ－４－８?ｐｅｄｏｔ：ｐｓｓ｜?｜??￣＾ｊ￣｜??ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ?．?｜?｜?－７．０??｛Ｗ?－、ｒ?１??、＇?Ｐｌａｎａｒ?Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ??圖１．５鈣鈦礦太陽電池工作原理示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ??１．３．３鈣鈦礦太陽電池吸收層的制備方法??鈣鈦礦太陽電池的性能受諸多因素影響，但鈣鈦礦層的形貌和結(jié)晶度是影??響其整體性能的關(guān)鍵因素，高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜有利于激子分離和傳輸。為此，??研究者們一直致力于鈣鈦礦薄膜的制備方法，目前常用的制備方法有一步前驅(qū)??體溶液法［２５］、兩步溶液旋涂沉積法［２６］、雙源共蒸發(fā)法［１１１、氣相輔助溶液法［１３］等??幾種具有代表性的制備方法。??一步前驅(qū)體溶液法（圖１．６ａ）即將鈣鈦礦各組分以一定比例在高沸點溶劑中??混合形成前驅(qū)體溶液，然后將前驅(qū)體溶液旋涂在基底上結(jié)晶原位形成薄膜。但??一步法需要通過較高溫度的后退火工藝，才能實現(xiàn)鈣鈦礦的完全結(jié)晶以及殘留??溶劑的去除，所以溶液的濃度、溶劑的選擇、退火溫度等［｜２］都對薄膜的形貌和??器件的光伏性能有很大影響。一步法常常會出現(xiàn)結(jié)晶不均勻，結(jié)晶性差等問題，??

ｉｎｇ??Ｌ」?ｍＳ３＾＾Ｓ５?？？?；?，?Ｐ．ＯＣ，?ｌ??Ｉ?ｊｔ?Ｍ?Ｙ?—福疆—?ｊ??（ｂ）?＇＾ｒ?ｓｐｉｎ?ｗｓ＾ｉ＾ｇ?ＭＡＩ?ｓｏｈｒｔｉｏｎ?：??Ａ?Ｐｂｌｊ／ＤＭＦ?Ａ?ＣＨｊＮＨｊＩ／ＩＰＡ?＇?＇?＾??－＝－—?４二，＝￣?％?Ｉ??：?■．ｉ：：—：＂：：；：：：￣Ｌ＞?ｙ？＾ｉｇ３ｗｓ�。澹浚�°ｓｉｅ？ｓｇｓｗ３Ｂ？＾?ｓｏｕｒｃｅ?－＊Ｓｓ＃?、?？＊｛?ｓａｕｉｃｓ?；??ＴＷＯ－ＳＴＥＰ?ＣＯＡＴＩＮＧ?—，?｜??圖１．６鈣鈦礦薄膜的不同的制備方法??Ｆｉｇｕｒｅ?１．６?Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｏｆ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｆｉｌｍ??１．４鈣鈦礦太陽電池面臨的主要問題及優(yōu)化策略??至今，盡管鈣鈦礦發(fā)展迅速，取得了不錯的成效，但仍有眾多因素阻礙其??商業(yè)化發(fā)展，而其中最大的問題則歸結(jié)于整體器件的穩(wěn)定性。從材料而言，鈣??鈦礦太陽電池的穩(wěn)定性主要受限于內(nèi)部晶體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。鈣鈦礦晶體在較高??溫度或濕度的環(huán)境下會被破壞而導(dǎo)致分解，直接影響器件的穩(wěn)定性。除此之外，??材料內(nèi)部發(fā)生的電遷移和界面反應(yīng)等，會導(dǎo)致內(nèi)部離子遷移，加速鈣鈦礦的降??解�？梢哉f鈣鈦礦吸光層的質(zhì)量是決定整體器件性能的關(guān)鍵，想要提高鈣鈦礦??器件的穩(wěn)定性和光電性能，優(yōu)化鈣鈦礦吸光層是必不可少的措施。目前，據(jù)文??獻記載，鈣鈦礦薄膜質(zhì)量受眾多因素影響，例如前驅(qū)體溶液中組分的化學(xué)計量??比，溶劑的配位能力，前驅(qū)體溶液的陳化時間以及上述提到的成膜工藝等等。??同時由于熱力學(xué)不穩(wěn)定性，鈣鈦礦層在加熱成膜的過程中往往還會出現(xiàn)聚集的??現(xiàn)象ｎｍＭｉ，這類聚集


本文編號：3594052