利用PNA添加劑來調(diào)控鈣鈦礦薄膜結(jié)晶和覆蓋率實現(xiàn)高效太陽能電池(英文)
本文選題:聚丙烯腈 + 添加劑。 參考:《發(fā)光學(xué)報》2017年07期
【摘要】:鈣鈦礦薄膜形貌的控制是一個提高太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵問題,而引入添加劑是解決這一問題的一種有效而簡便的方法。利用聚丙烯腈(PNA)作為CH_3NH_3PbI_3前驅(qū)體溶液溶劑添加劑,通過其濃度可以調(diào)控鈣鈦礦薄膜結(jié)晶和表面的覆蓋率。本文通過SEM、XRD以及UV-Vis研究了PNA摻雜CH_3NH_3PbI_3鈣鈦礦薄膜后的表面形貌、結(jié)晶度和光學(xué)性能的變化。結(jié)果表明,通過添加少量的PNA可以優(yōu)化鈣鈦礦薄膜的性能,其強烈影響薄膜的結(jié)晶過程,有助于形成均勻連續(xù)的薄膜,減少針孔,從而增強了鈣鈦礦層的覆蓋率和光吸收。當(dāng)PNA的含量為1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時,鈣鈦礦太陽能電池的各項性能最佳,能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了8.38%。與未加PNA的電池效率(1.31%)相比,提高了540%。這些結(jié)果表明,PNA可以有效調(diào)控鈣鈦礦薄膜的晶體生長和薄膜形貌,在鈣鈦礦太陽能電池的大規(guī)模生產(chǎn)過程中是一種可以改善鈣鈦礦薄膜質(zhì)量的有效添加劑。
[Abstract]:The control of perovskite film morphology is a key problem to improve the energy conversion efficiency of solar cells, and the introduction of additives is an effective and simple method to solve this problem.The crystallization and surface coverage of perovskite films can be controlled by using polyacrylonitrile (pan) as solvent additive in CH_3NH_3PbI_3 precursor solution.The surface morphology, crystallinity and optical properties of CH_3NH_3PbI_3 perovskite films doped with PNA were investigated by means of UV-Vis and UV-Vis.The results show that the properties of perovskite films can be optimized by adding a small amount of PNA, which strongly affects the crystallization process of perovskite films, contributes to the formation of uniform and continuous films, reduces pinholes, and enhances the coverage and photoabsorption of perovskite layers.When the content of PNA is 1 (mass fraction), the perovskite solar cell has the best performance and the energy conversion efficiency reaches 8.38.Compared with the battery efficiency without PNA (1.31%), there was an increase of 540%.These results show that PNA can effectively regulate the crystal growth and film morphology of perovskite thin films and is an effective additive to improve the quality of perovskite films during the large-scale production of perovskite solar cells.
【作者單位】: 蘭州交通大學(xué)光電技術(shù)與智能控制教育部重點實驗室;蘭州工業(yè)學(xué)院土木工程學(xué)院;蘭州工業(yè)學(xué)院電氣工程學(xué)院;
【基金】:Supported by National Natural Science Foundation of China(51602139,61404067,51463011) Natural Science Foundation of Gansu Province(1310RJZA076)~~
【分類號】:TM914.4
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號:1759227
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