鈣鈦礦薄膜的微結(jié)構(gòu)和光電特性優(yōu)化
本文選題:太陽能電池 + 鈣鈦礦。 參考:《光子學(xué)報》2017年03期
【摘要】:分別以純二甲基甲酰胺、純二甲基亞砜以及二者不同比例的混合物作為前驅(qū)體溶劑,制備鈣鈦礦薄膜樣品.將薄膜樣品分為兩組,分別將其置于氮氣氛圍中進行熱退火和二甲基亞砜蒸汽氛圍中進行溶劑退火,并對薄膜樣品的微觀結(jié)構(gòu)和光電特性進行系統(tǒng)研究分析.結(jié)果表明,與熱退火相比,經(jīng)溶劑退火后樣品的平均晶粒尺寸和均勻性顯著提升,從而減小了薄膜中晶粒邊界或界面的體積分數(shù).采用混合前驅(qū)體溶劑和后續(xù)溶劑退火增加了薄膜的厚度和可見光的利用率,有效改善了薄膜形貌,優(yōu)化了結(jié)晶質(zhì)量.同時薄膜光致發(fā)光強度的增加,表明薄膜缺陷態(tài)密度降低.采用優(yōu)化后的鈣鈦礦薄膜作為吸收層制備太陽電池,其光電轉(zhuǎn)換效率達到15.7%.
[Abstract]:Perovskite films were prepared by using dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and their mixtures as precursor solvents. The thin film samples were divided into two groups, thermal annealing in nitrogen atmosphere and solvent annealing in dimethyl sulfoxide vapor atmosphere. The microstructure and photoelectric properties of the films were studied and analyzed systematically. The results show that the average grain size and homogeneity of the samples after solvent annealing are significantly increased compared with those of thermal annealing, thus reducing the volume fraction of grain boundary or interface in the films. The mixed precursor solvent and subsequent solvent annealing can increase the thickness of the film and the utilization ratio of visible light, improve the morphology of the film and optimize the crystallization quality. At the same time, the increase of photoluminescence intensity indicates that the density of defect states decreases. The optimized perovskite film is used as the absorption layer to prepare solar cells, and the photoelectric conversion efficiency is 15.7kW.
【作者單位】: 河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院河北省光電信息材料重點實驗室;北京航空航天大學(xué)物理科學(xué)與核能工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(No.51572008) 河北省科技計劃(No.13214315) 河北省高等學(xué)?萍佳芯(No.QN20131115)資助~~
【分類號】:TM914.4
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,本文編號:2038394
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