【摘要】：太陽能是世界上最豐富的能源,隨著能源以及污染問題越來越尖銳,太陽能作為一種綠色能源而得到廣泛倡導(dǎo),太陽能電池就是這樣一種綠色能源。鈣鈦礦太陽能電池因其效率快速增長、成本較低、工藝簡單以及可實現(xiàn)柔性器件等優(yōu)點而越來越受到研究者的關(guān)注。能夠有效提高其效率的方法目前有新型材料的合成、鈣鈦礦活性層薄膜微觀形貌的調(diào)控、改善鈣鈦礦活性層結(jié)晶性、以及對電子、空穴傳輸層進行界面修飾等方法。在本研究中,我們選擇旋涂工藝,使用一步法制備鈣鈦礦CH3NH3PbI3,并探究不同的處理方法對鈣鈦礦光功能層形貌以及器件性能的影響。具體內(nèi)容如下:(1)由于一步法制得的鈣鈦礦薄膜較為粗糙,且內(nèi)部存在較多的缺陷,因此在第一部分工作中我們利用MAI、MABr以及PbI2等材料的溶劑旋涂于TiO2電子傳輸層以及鈣鈦礦層之間作為預(yù)處理層,并研究了預(yù)處理對鈣鈦礦層的形貌和器件的性能影響。我們測試基于不同材料預(yù)處理的電池器件的SEM圖像、IV曲線、光穩(wěn)態(tài)測試、外量子效率(EQE)、瞬態(tài)光電流與光電壓等,結(jié)果表明:TiO2預(yù)處理后制備的器件比基礎(chǔ)器件普遍有提高,其中使用MABr預(yù)處理的器件性能最好,滯后效應(yīng)最弱。(2)乙酸乙酯是一種比氯苯沸點更低的溶劑,且更為環(huán)保,為了探究溶劑對鈣鈦礦薄膜的影響,在第二部分工作中我們將氯苯和乙酸乙酯混合作為區(qū)別于氯苯的反溶劑,研究不同混合比例的反溶劑對于CH3NH3PbI3薄膜形貌以及太陽能電池器件性能的影響。我們測試了不同條件制備的鈣鈦礦薄膜的XRD譜以及SEM表面形貌發(fā)現(xiàn)使用混合反溶劑法制備的鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶性較好,結(jié)晶顆粒更大。通過I-V測試、EQE、光穩(wěn)態(tài)測試、瞬態(tài)測試等測試了器件的性能,結(jié)果表明混合反溶劑法制備的太陽能電池的性能參數(shù)比基礎(chǔ)器件有一定的提高且穩(wěn)定性更好。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM914.4
【圖文】：

引言逡逑光電效應(yīng)給出了其理論解釋，并獲得了邋１９２１年的諾貝爾物理學(xué)家。近幾年，人們逡逑對新能源領(lǐng)域的持續(xù)探索也讓太陽能電池的種類不斷的豐富。圖１－１包含了各種類逡逑型太陽能電池在實驗室中的最高認證效率。從圖中可以看出各種太陽能電池的能逡逑量轉(zhuǎn)換效率都在持續(xù)上升，發(fā)展迅速。逡逑Ｂｅｓｔ邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ－Ｃｅｌｌ邋Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ逡逑５２１邐：￣￣邋＂邋｜逡逑Ｍｕｌｔｉｊｕｎｃｌｉｏｎ邋Ｃｅｌｌｓ邋（２－ｌｅｒｍｉｎａｌ．邋ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）邋Ｔｈｉｎ－Ｆｉｌｍ邋Ｔ？ｃｈｎｏｌｏ0ｉｅ８逡逑Ｕｌ？ｌ？ｔｏｎａｔｃｆｉｒｔ邐Ｏ邋＆ＧＳ邋ｉｃｏｎｃｓｒｔｒａｌｏｒ）邐ｐ？－？．邐（ＩＭＭ，邋３０２１）逡逑二二，ＮＯ邐ｉ邋Ｅｐｈｏ＾ＳＩＨ，邋ｔｅＷｅｄ＇邐ｊａＦｈＧ－ＢＥ／Ｓ＾ｅｃ邐畫戧逡逑Ｖ邋Ｔｖ，ｆｅ＾ｕｎｅｌｏｎ｛ｃｏｎｅｅｎｔｒａ（？｝邐Ｏ邋Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ邋＆Ｈ邋（ｓｌａｆｃｔａｅｄ）邐Ｓｐｏｃｆｔａｌｓｌ）邋｜邋ＲｉＧ－ＩＳＥ邋Ｓｐ邋n擰綹觶А卞危冢阱義希矗村澹

本文編號：2735032