發(fā)布時間：2021-02-08 23:55

　　在低成本高功效的太陽能電池研究中,有機無機鈣鈦礦太陽能電池因其光吸收系數(shù)高,光吸收范圍廣、載流子擴散長度較長、禁帶寬度可調(diào)以及雙極運輸?shù)葍?yōu)點成為了研究熱點。目前最常用作有機無機鈣鈦礦太陽能電池的透明電極材料是ITO,然而ITO具有脆性,并不是制造柔性器件的理想電極材料。相比之下金屬網(wǎng)格延展性優(yōu)良,還可以采用電子束蒸鍍等成熟工藝實現(xiàn)大面積制備,更重要的是其導電率和透光率可以通過網(wǎng)格的線寬、厚度等參數(shù)進行調(diào)節(jié),因此是一種很有競爭力的柔性電極材料。本文從制備可代替ITO透明電極方向出發(fā),采用光刻工藝制備了高性能鎳金網(wǎng)格透明電極,主要研究內(nèi)容如下:（1）設計并制備了高質(zhì)量Ni/Au金屬網(wǎng)格透明電極,研究了它們的透光性、導電性和界面特性。采用金屬Ni提高了金屬網(wǎng)格在玻璃襯底上的粘附性,采用Au改善了金屬網(wǎng)格的導電性,利用導電聚合物PH1000增強了金屬網(wǎng)格的電荷收集能力,并通過線寬、厚度、形狀等結(jié)構(gòu)參數(shù)和光刻工藝參數(shù)優(yōu)化,獲得了線寬為5μm的六邊形Ni（30 nm）/Au（10 nm）/PH1000金屬網(wǎng)格透明電極;（2）在金屬網(wǎng)格透明電極上成功制備了平面結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池,電池有效面積為0... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鈣鈦礦太陽能電池的概述
        1.2.1 鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展歷程
        1.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的原理
        1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池的參數(shù)
    1.3 基于金屬網(wǎng)格電極的ITO-free太陽能電池的興起
        1.3.1 ITO的介紹
        1.3.2 ITO的替代材料
        1.3.3 基于金屬網(wǎng)格電極的ITO-free太陽能電池的發(fā)展
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 鈣鈦礦材料的性質(zhì)及金屬網(wǎng)格的制備方法
    2.1 有機無機雜化鈣鈦礦材料的晶體結(jié)構(gòu)及其相變
    2.2 有機無機雜化鈣鈦礦材料的光電特性
        2.2.1 光譜特性
        2.2.2 帶隙調(diào)節(jié)性及光吸收特性
        2.2.3 載流子的輸運特性
    2.3 有機無機雜化鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性
2O和O₂的影響">        2.3.1 H₂O和O₂的影響
        2.3.2 溫度的影響
        2.3.3 鈣鈦礦自身的化學性質(zhì)
    2.4 有機無機雜化鈣鈦礦薄膜的制備方法
    2.5 金屬網(wǎng)格透明電極的制備方法
    2.6 本章總結(jié)
第三章 金屬網(wǎng)格電極和太陽能電池的制備
    3.1 實驗材料與儀器
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗儀器
    3.2 金屬網(wǎng)格電極的制備
    3.3 金屬網(wǎng)格電阻率和透光率的計算與測量
        3.3.1 理論計算
        3.3.2 實際測量
    3.4 基于金屬網(wǎng)格電極的鈣鈦礦太陽能電池的制備
        3.4.1 有機無機雜化鈣鈦礦前驅(qū)體溶液的制備
        3.4.2 器件的制備
    3.5 鈣鈦礦材料的表征
    3.6 器件的表征
    3.7 本章總結(jié)
第四章 基于金屬網(wǎng)格電極的鈣鈦礦太陽能電池的性能研究
    4.1 引言
    4.2 金屬網(wǎng)格界面優(yōu)化
    4.3 金屬網(wǎng)格參數(shù)的設計
        4.3.1 金屬網(wǎng)格的圖形設計
        4.3.2 金屬網(wǎng)格的厚度設計
        4.3.3 金屬網(wǎng)格線條寬度的設計
    4.4 基于金屬網(wǎng)格電極和傳統(tǒng)ITO電極的鈣鈦礦電池性能對比
yFA_1-yPbI_3-XCl_X)薄膜的形貌表征">        4.4.1 器件吸光層(MA_yFA_1-yPbI_3-XCl_X)薄膜的形貌表征
        4.4.2 器件電學特性表征
        4.4.3 器件穩(wěn)定性測試
        4.4.4 器件的可重復性測試
    4.5 本章總結(jié)
第五章 基于金屬網(wǎng)格電極的大面積鈣鈦礦太陽能電池性能研究
    5.1 引言
    5.2 大面積器件的電學特性
    5.3 結(jié)果分析與改進
    5.4 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3024699