發(fā)布時(shí)間：2017-11-12 16:28

  本文關(guān)鍵詞：有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽電池界面層的研究

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【摘要】：近年來有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽電池以其迅猛發(fā)展得到太陽電池研究學(xué)者的廣泛關(guān)注,光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到20%以上。就結(jié)構(gòu)而言,鈣鈦礦太陽電池分為介孔結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu),這其中平面結(jié)構(gòu)省去了介孔結(jié)構(gòu)作為支架的介孔層,同時(shí)結(jié)構(gòu)的簡單有利于對電池機(jī)理性的研究,并具有制備柔性期間的潛力,是目前研究的熱點(diǎn)。目前一方面是研究鈣鈦礦太陽電池中鈣鈦礦薄膜的晶型和形貌對電池器件性能影響,而鈣鈦礦太陽電池各層制備的工藝和方法又影響鈣鈦礦薄膜的成膜,因此找到合適的制備方法和工藝對器件性能尤為重要;另一方面是研究平面鈣鈦礦太陽電池中各層材料界面的匹配對太陽電池整體的電荷傳輸影響�；谝陨蟽牲c(diǎn),本論文分為兩部分進(jìn)行了相關(guān)的研究:第一部分:研究工藝參數(shù)對平面鈣鈦礦太陽電池影響。不同的鈣鈦礦薄膜旋涂方法對其成膜性及結(jié)晶性影響較大,兩步法成膜性好但反應(yīng)不完全,有殘留PbI2;溶劑退火法結(jié)晶性好、成膜好,但電池短路電流較低;1000C加熱退火鈣鈦礦晶型好無雜相,程序加熱退火有利于薄膜的致密性和太陽電池器件的穩(wěn)定性。采用一步法并通過程序加熱退火的方式制備的鈣鈦礦太陽電池效率最高。而Spiro中添加鋰鹽和吡啶能有效提高鈣鈦礦太陽電池效率,但Spiro需要氧化,且氧化的時(shí)間先后對鈣鈦礦太陽電池效率并無明顯,但影響其對環(huán)境敏感性。研究電池參數(shù)測試的影響。測量參數(shù)中hold time對測量效率無明顯影響,但delay time、step、speed等參數(shù)均顯著影響測量器件的效率。采用ALD方法制備的致密層,研究ALD制備致密層的厚度對器件效率影響;第二部分TCO/鈣鈦礦界面進(jìn)行修飾對平面鈣鈦礦太陽電池的影響。采用了兩種方式修飾TCO/鈣鈦礦界面:一是用等離子體處理TCO改善其表面功函數(shù)。采用了O2、Ar、N2等離子體處理TCO并制備了無致密層鈣鈦礦太陽電池;二是用采用ALD制備了氧化鋅摻鋁和氧化鈦摻鋁來修飾FTO/鈣鈦礦界面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,氧化鋅摻鋁在1000C條件下和鈣鈦礦反應(yīng)使鈣鈦礦分解,一步法制備時(shí)不適合使用氧化鋅作為電子傳輸材料。少量的鋁摻雜并不能改變二氧化鈦薄膜晶型和表面相貌但明顯影響其電學(xué)性能。摻雜量較少時(shí)鈣鈦礦太陽電池的開路電壓從0.89V提高到1.01V,填充因子從59%提高到64%,光電轉(zhuǎn)換效率由9.26%提高到11.31%。
【學(xué)位授予單位】：北京印刷學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號(hào)：1176718