本文關(guān)鍵詞：基于氧化鋅電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池研究

  更多相關(guān)文章： 鈣鈦礦太陽能電池 氧化鋅納米棒 電子傳輸層 二甲亞砜

【摘要】：有機(jī)鹵化物鈣鈦礦CH_3NH_3PbX_3(X=Br、I、Cl)是一種具有高吸收系數(shù)的直接半導(dǎo)體材料,使其成為具有很大發(fā)展前景的太陽能電池的吸光裝置,鈣鈦礦太陽能電池制備工藝簡單、操作方便、效率高,具有很大的應(yīng)用價(jià)值。鈣鈦礦太陽能電池中除了吸光材料會(huì)影響其性能,電子傳輸層也極大地影響電池性能。氧化鋅(ZnO)材料因?yàn)槠潆娮觽鬏斈芰?qiáng),使其成為代替TiO2作為鈣鈦礦太陽能電池電子傳輸層的最佳選擇。本文分別討論了不同的ZnO納米結(jié)構(gòu)以及不同的鈣鈦礦光吸收層對(duì)電池性能的影響,研究其制備方法對(duì)薄膜成膜質(zhì)量的影響和對(duì)電池的影響規(guī)律,最終制備了性能最優(yōu)的鈣鈦礦太陽能電池。論文主要內(nèi)容:1.ZnO納米結(jié)構(gòu)的制備對(duì)鈣鈦礦太陽能電池光電性能的影響研究了溶液法制備的ZnO納米顆粒,低溫水熱法制備的ZnO納米棒(ZnO NRs),將這兩種結(jié)構(gòu)作為電子傳輸層對(duì)電池性能的影響。結(jié)果如下:溶液法制備的ZnO納米顆粒薄膜致密性較差,電池結(jié)構(gòu)仍需優(yōu)化,最優(yōu)的電池效率僅為1.23%。水熱法制備的ZnO NRs垂直生長于襯底上,光吸收面積比ZnO納米顆粒薄膜大,電子沿直線傳輸,鈣鈦礦薄膜形貌均勻覆蓋率高,電池性能相比較ZnO納米顆粒更高,效率達(dá)到6.63%。通過研究不同ZnO NRs的長度對(duì)電池性能的影響規(guī)律,選擇最佳的ZnO NRs制備工藝作為電池的電子傳輸層。2.CH_3NH_3PbI_3的制備對(duì)鈣鈦礦太陽能電池光電性能的影響本論文采用兩步旋涂法制備鈣鈦礦光吸收層。首先研究了PbI2的旋涂轉(zhuǎn)速和PbI2的溶劑對(duì)Pb I2薄膜、鈣鈦礦薄膜和電池性能的影響;其次研究了碘甲胺的旋涂轉(zhuǎn)速對(duì)鈣鈦礦薄膜以及電池性能的影響。結(jié)果如下:適當(dāng)?shù)腜bI2旋涂轉(zhuǎn)速能提高PbI2薄膜的結(jié)晶性、致密性、均勻性以及覆蓋率從而提高鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶性、致密均勻性以及覆蓋率。PbI2溶于二甲基甲酰胺(DMF)中制備的鈣鈦礦薄膜呈顆粒狀,薄膜均勻致密但平整性差,PbI2溶于體積比為DMF:二甲亞砜(DMSO)=7:3的混合溶液中制備的鈣鈦礦薄膜呈絮狀結(jié)構(gòu),薄膜均勻致密且平整性極好,DMSO的加入減緩了Pb I2轉(zhuǎn)變?yōu)镃H_3NH_3PbI_3的速度,使鈣鈦礦薄膜中幾乎沒有PbI2殘留,極大地提高了電池的光電性能。CH_3NH_3I的旋涂轉(zhuǎn)速會(huì)影響鈣鈦礦薄膜的覆蓋率、致密性以及薄膜平整性,從而影響鈣鈦礦太陽能電池的性能。綜合上述的研究,選擇最佳的制備工藝,鈣鈦礦太陽能電池的短路電流密度和能量轉(zhuǎn)換效率最大分別達(dá)到21.39mA/cm~2和6.63%。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM914.4

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝志翔;趙海雷;周雄;沈永娜;;固體氧化物燃料電池雙鈣鈦礦型電極材料的研究進(jìn)展[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2010年06期

2 朱志杰;唐有根;宋永江;羅繼;;pH值對(duì)鈣鈦礦催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響[J];電源技術(shù);2008年04期

3 揭雪飛,林維明,董新法;催化電極材料La-Sr-Co-Fe的制備與表征[J];電源技術(shù);2003年06期

4 徐樺;邵俊;;分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算鈣鈦礦型CaSiO_3解壓縮過程的紅外振動(dòng)譜[J];常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào);2008年04期

5 桂紅,張孝文,顧秉林;復(fù)合鈣鈦礦型弛豫鐵電體的介電機(jī)理研究[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);1997年02期

6 梁珍成,秦永寧,齊曉周,喬冠東,廖巧麗;鈰部分取代鑭的 La-Mn 系鈣鈦礦型催化劑性能研究[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);1997年06期

7 鄭瑛;邊關(guān);羅聰;吳琪瓏;鄭楚光;;鈣鈦礦型復(fù)合載氧體的制備及釋氧性能研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2011年35期

8 雷新穎;層狀含鉬鈣鈦礦型Sr_2MoO_4的合成和物理性能[J];稀有金屬快報(bào);2003年05期

9 陳兆平,楊祖磐;稀土鈣鈦礦型催化劑的研究[J];東北工學(xué)院學(xué)報(bào);1991年01期

10 白雪,劉源,王曉燕;鈣鈦礦型 La_(1-x) A_x CoO_3的制備及其對(duì)CH_4燃燒的催化性能[J];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張慧敏;胡瑞生;白雅琴;蔡麗;蘇海全;;單雙鈣鈦礦型甲烷燃燒催化劑制備方法及應(yīng)用進(jìn)展[A];中國化工學(xué)會(huì)2009年年會(huì)暨第三屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇會(huì)議論文集（上）[C];2009年

2 劉曉娟;黃碧純;付名利;葉代啟;吳軍良;齊少英;張棲;梁紅;;載體浸漬改性對(duì)鈣鈦礦型催化劑催化碳煙燃燒性能的影響[A];第六屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

3 張煥;薛冬峰;;ABO_3鈣鈦礦型化合物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和形成性規(guī)律[A];《硅酸鹽學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊50周年暨中國硅酸鹽學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

4 桑麗霞;劉宇;胥利先;李群偉;馬重芳;;納米鈣鈦礦型LaFe1-xCuxO3光催化分解水制氫性能研究[A];第十三屆全國催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 宋銳;楊銘;袁宏明;馮守華;;B位摻雜Fe的鈣鈦礦型錳酸鹽的水熱合成[A];中國化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)無機(jī)與配位化學(xué)分會(huì)場論文集[C];2008年

6 郝鄭平;劉志明;沈迪新;;鈣鈦礦型稀土復(fù)合氧化物催化劑用于柴油車排放碳顆粒物的研究[A];2001’全國機(jī)動(dòng)車排氣和工業(yè)廢氣催化治理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2001年

7 張鵬;金萬勤;范益群;徐南平;時(shí)鈞;;鈣鈦礦型混合導(dǎo)體透氧膜用于CO_2高溫分解反應(yīng)的研究[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(上)[C];2004年

8 燕克蘭;范潤華;史志成;;鈣鈦礦型錳氧化物L(fēng)a_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3的高頻電磁性能研究[A];第十七屆全國高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集[C];2012年

9 劉鳳祥;高志明;;鈣鈦礦型La_xFeO_(3+d)催化劑的制備及其甲烷催化燃燒性能[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第05分會(huì)：無機(jī)化學(xué)[C];2014年

10 陳思;胡瑞生;徐娜;賈海霞;王軍虎;張濤;;雙層鈣鈦礦型光催化劑La_2FeBO_6(B=Mn,Co,Zn)的穆斯堡爾譜研究[A];第十一屆全國穆斯堡爾譜學(xué)會(huì)議論文集[C];2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王建強(qiáng);鈣鈦礦型鉭（鈮）酸鹽納米光催化劑的制備及性能研究[D];北京理工大學(xué);2015年

2 董豪鵬;有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦成膜前的界面修飾及其器件光伏特性[D];清華大學(xué);2015年

3 李娜娜;鈣鈦礦型與雙鈣鈦礦型氧化物的電磁特性及其高壓研究[D];吉林大學(xué);2014年

4 楊銘;摻雜的鈣鈦礦型錳酸鹽的水熱合成與性質(zhì)表征[D];吉林大學(xué);2010年

5 董忠平;摻雜鈣鈦礦型錳酸鹽的合成與性質(zhì)表征[D];吉林大學(xué);2010年

6 楊新建;鈣鈦礦型鐵電材料電子結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)研究[D];中國石油大學(xué);2009年

7 張剛?cè)A;鈣鈦礦型錳基、鐵基氧化物的水熱合成及其電磁性質(zhì)[D];吉林大學(xué);2009年

8 常海波;鈣鈦礦型鈮酸鹽的水熱合成及表征[D];吉林大學(xué);2012年

9 孫萌萌;鈣鈦礦型催化劑光化學(xué)活性與其穩(wěn)定性及與SiO_2質(zhì)材料的復(fù)合[D];吉林大學(xué);2011年

10 楊秋華;納米鈣鈦礦型ABO_3復(fù)合氧化物的光催化氧化還原活性[D];天津大學(xué);2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王雪Z，

本文編號(hào)：1239710