隨著全球能源消耗的不斷增長,在未來化石能源可能會枯竭。而太陽能由于其豐富、清潔、可再生等優(yōu)點越來越受到人們的青睞。鈣鈦礦太陽電池憑借其容易制備、成本低廉和光電轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)勢,近年來引起了大量研究者的興趣。雖然有機-無機雜化鈣鈦礦太陽電池的效率已經(jīng)超過了現(xiàn)有幾種商業(yè)化電池的效率,可是它的穩(wěn)定性還不太好,這主要是由于鈣鈦礦材料中包含的有機基團的降解和揮發(fā),所以越來越多的研究者已經(jīng)轉(zhuǎn)向?qū)o機鈣鈦礦材料的研究。最近幾年Cs₂SnI₆引起研究者的注意,它是一種無機鈣鈦礦變種材料,由于這種材料中錫(Sn)的氧化態(tài)為+4價,因此它具有較強的抗氧化性。Cs₂SnI₆是直接帶隙的半導(dǎo)體材料,帶隙為1.30～1.62 e V,理論上的電池效率可以達(dá)到30～33%。本論文針對傳統(tǒng)合成Cs₂SnI₆粉末的方法比較復(fù)雜和成本高的問題,提出了簡單的合成方法。同時對F^-、Cl^-和Br^-離子摻雜Cs₂

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈣鈦礦太陽電池材料的研究進展
    1.3 鈣鈦礦太陽電池的研究進展
    1.4 全無機鈣鈦礦材料Cs₂SnI₆的合成方法
    1.5 本論文研究內(nèi)容
    參考文獻
第2章 實驗表征和理論計算方法
    2.1 實驗表征
        2.1.1 掃描電子顯微鏡
        2.1.2 拉曼光譜儀
        2.1.3 X-射線衍射儀
        2.1.4 紫外-可見-近紅外分光光度計
        2.1.5 霍爾效應(yīng)測試儀
    2.2 理論計算方法
        2.2.1 第一性原理
        2.2.2 密度泛函理論
        2.2.3 能帶結(jié)構(gòu)
        2.2.4 電子結(jié)構(gòu)
        2.2.5 態(tài)密度
        2.2.6 VASP
    參考文獻
第3章 全無機鈣鈦礦Cs₂SnI₆材料的制備及光電性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗操作部分
        3.2.1 實驗材料和試劑
        3.2.2 測試儀器
        3.2.3 樣品表征
        3.2.4 實驗步驟
    3.3 Cs₂SnI₆的性能研究
        3.3.1 反應(yīng)物類型、配比、溶劑對合成Cs₂SnI₆的研究
        3.3.2 Cs₂SnI₆中產(chǎn)生雜質(zhì)的原因分析
        3.3.3 Cs₂SnI₆薄膜的光學(xué)性能與電學(xué)性能
        3.3.4 Cs₂SnI₆的形貌觀察和光譜測試
        3.3.5 Cs₂SnI₆的空氣穩(wěn)定性研究
        3.3.6 Cs₂SnI₆的空氣熱穩(wěn)定性研究
        3.3.7 穩(wěn)定性和光學(xué)吸收分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第4章 F^-、Cl^-和Br^-離子摻雜Cs₂SnI₆的第一性原理研究
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 Cs₂SnI₆的晶體結(jié)構(gòu)
    4.4 計算結(jié)果分析與討論
        4.4.1 摻F^-離子態(tài)密度和光吸收計算結(jié)果分析
        4.4.2 摻Cl^-離子態(tài)密度和光吸收計算結(jié)果分析
        4.4.3 摻Br^-離子態(tài)密度和光吸收計算結(jié)果分析
        4.4.4 摻Br^-和Cl^-離子態(tài)密度和光吸收計算結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3819686