【摘要】：鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率較高,發(fā)展迅速,是最值得研究的太陽能電池之一。目前太陽能電池的熱門研究方向包括提高太陽能電池效率、增強(qiáng)電池的穩(wěn)定性、實(shí)現(xiàn)電池的柔性化、向無鉛環(huán)保型鈣鈦礦太陽能電池發(fā)展等。本文主要通過對(duì)正型鈣鈦礦太陽能電池鈣鈦礦層的退火工藝研究提高光電轉(zhuǎn)化效率,然后在高效率基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電子傳輸層TiO_2低溫成膜,最后又開展反型一步法和兩步法鈣鈦礦太陽能電池研究工作。本論文具體工作包括以下幾個(gè)方面:(1)不同活性層退火工藝對(duì)鈣鈦礦太陽能電池性能影響的研究鈣鈦礦活性層的退火工藝主要研究了三種,一種是普通退火:在100℃下退火90 min,一種是慢退火:器件從室溫開始,每5 min升高5℃,升溫到100℃后,在100℃下退火90 min;還有一種快退火:器件從室溫開始,每5 min升高5℃,升到100℃后,再快速升溫到130℃,在130℃下退火5 min。掃描電子顯微鏡表征表明,相比于普通退火和快退火,慢退火可以提高鈣鈦礦層的表面覆蓋率。鈣鈦礦太陽能電池的性能測(cè)試結(jié)果表明慢退火比普通退火和快退火的器件性能更好,其中鈣鈦礦太陽能電池的最大光電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到13.48%,高于普通退火的10.49%和快退火的11.28%。(2)水蒸汽誘導(dǎo)TiO_2作為鈣鈦礦太陽能電池電子傳輸層的研究研究在低于180℃的條件下,用低于180℃的水蒸汽誘導(dǎo)TiO_2作為鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸層,通過比較發(fā)現(xiàn),基于水蒸汽誘導(dǎo)的TiO_2作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率比基于普通500℃下制作的TiO_2的要高,開路電壓要大,前者最優(yōu)器件效率達(dá)到14.50%,開路電壓達(dá)到1.03 V,而后者最優(yōu)效率只有12.14%,開路電壓只有0.84 V。(3)一步法和兩步法制備反型鈣鈦礦太陽能電池的研究反型鈣鈦礦太陽能電池鈣鈦礦活性層的溶液制備法主要有一步法和兩步法這兩種方法,通過比較一步法制備的鈣鈦礦太陽能電池和兩步法制備的鈣鈦礦太陽能電池的性能,我們發(fā)現(xiàn)一步法制備出的鈣鈦礦太陽能電池的性能整體上要好于兩步法制備出的器件。鈣鈦礦活性層的掃描電子顯微鏡圖像表明一步法制備出的活性層晶粒比兩步法要大,表面缺陷也比兩步法少,活性層的截面SEM圖像則說明一步法制備的活性層比兩步法的更平整。
[Abstract]:The photovoltaic conversion efficiency of perovskite solar cells is high, and it is one of the most worthy solar cells. At present, the hot research direction of solar cells includes improving the efficiency of solar cells, enhancing the stability of solar cells, realizing the flexibility of the batteries, and developing to lead-free and environment-friendly perovskite solar cells. In this paper, the annealing process of perovskite layer of positive perovskite solar cell is studied to improve the photoelectric conversion efficiency, and then the electronic transport layer TiO_2 film is formed at low temperature on the basis of high efficiency. Finally, the research work of one-step and two-step perovskite solar cells is carried out. The main work of this thesis is as follows: (1) the effects of different active layer annealing processes on the performance of perovskite solar cells have been studied. One is common annealing: annealing at 100 鈩，

本文編號(hào)：2227342