鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（Perovskite Solar Cells,PSCs）具有制備工藝簡(jiǎn)單、原材料豐富、可大量制備的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)十年的研究,效率從3.8%快速增長(zhǎng)到24.2%。PSCs會(huì)成為未來(lái)光伏領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢(shì)。在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中,串聯(lián)電阻會(huì)引起能量的損耗,進(jìn)而降低電池的光電轉(zhuǎn)換效率。TiO₂常應(yīng)用于介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中,但其富含本征缺陷、遷移率低并且介孔結(jié)構(gòu)電池中存在嚴(yán)重的界面載流子復(fù)合導(dǎo)致開(kāi)路電壓變低,電池性能變差。因此,對(duì)介孔TiO₂基底進(jìn)行表面修飾尤為重要,但是后續(xù)引入額外的修飾層會(huì)增加串聯(lián)電阻從而影響電池性能,目前TiO₂表面的一步法原位修飾鮮有報(bào)道。背電極自身電阻作為整個(gè)串聯(lián)電阻中的重要組成部分,具有較大的優(yōu)化空間,但目前研究者們較少關(guān)注背電極的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。因此,本文以TiO₂介孔層的界面調(diào)控和降低鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的串聯(lián)電阻為出發(fā)點(diǎn),針對(duì)介孔層的原位修飾和背電極的設(shè)計(jì)與優(yōu)化進(jìn)行了研究。其主要工作和成果如下:第一章主要介紹了太陽(yáng)能電池的研究背景、分類;鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展... 

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太陽(yáng)能電池的分類及研究進(jìn)展[10]

鈦礦吸光層中提取電子與進(jìn)行電子傳輸?shù)哪芰�，效率有了新的�?]。2015 年，W.S.Yang 等人采用分子內(nèi)置換的方法制備了甲醚碘I3）鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，效率為 20.2%[35]。2017 年，基于分子內(nèi)置引入多余的碘離子，并摻入元素 Br，得到了 22.1%的認(rèn)證效率[36]。 年期間，許多課題組所制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大于 20%效率[35-39]。值得一提，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體所游經(jīng)碧課題組使用有機(jī)鹵(PEAI)表面鈍化鈣鈦礦薄膜，從而減少缺陷和抑制非輻射復(fù)合，制備陽(yáng)能電池的效率為 23.7%[40]。目前為至，根據(jù)美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)據(jù)，韓國(guó)化學(xué)技術(shù)研究所 (KRICT) 與美國(guó)麻省理工學(xué)院 (MIT) 所礦太陽(yáng)能電池獲得了 24.2%的最高效率[10]。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)十效率不斷提升，具有廣闊的發(fā)展前景。

上海大學(xué)碩士學(xué)位論文1.3.2 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)與分類隨著國(guó)內(nèi)外科研者對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究不斷深入，針對(duì)電池各層的研究層出不窮。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池基本結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示：透光玻璃襯底、正電極(FTO、ITO)層、電子傳輸層 (ETL, c-TiO2)、介孔骨架層 (ETL, m-TiO2)、鈣鈦礦光吸光層 (Perovskite light absorption layer, CH3NH3PbI3)、空穴傳輸層 (HTL)和背電極 (Back electrode,Ag/Au)[41]。


本文編號(hào)：2905853