近年來(lái),光伏領(lǐng)域見(jiàn)證了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）的快速增長(zhǎng),其卓越的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE經(jīng)認(rèn)證已達(dá)到25.2%）可與商用太陽(yáng)能電池相媲美。具有倒置結(jié)構(gòu)（p-i-n結(jié)構(gòu)）的PSCs由于其易低溫溶液制備,成本效益和可忽略的滯后特性而備受科學(xué)界的廣泛關(guān)注,其設(shè)備性能和穩(wěn)定性方面的一些最新進(jìn)展表明了其前景廣闊,但是仍有很大的進(jìn)步空間。界面工程在PSCs的當(dāng)前技術(shù)挑戰(zhàn)（例如光電性能,可重復(fù)性,遲滯性和穩(wěn)定性）中起著重要作用,是改善PSCs性能的重要策略。對(duì)于倒置器件結(jié)構(gòu),空穴傳輸層（HTL）不僅為鈣鈦礦層或電極提供了保護(hù)屏障,而且在電荷提取、傳輸和抑制界面復(fù)合方面起著重要作用。近年來(lái),聚合物PTAA已被廣泛用作倒置PSCs中空穴傳輸材料（HTM）。然而,PTAA的疏水性以及所產(chǎn)生的歐姆損耗嚴(yán)重阻礙了PSCs向商業(yè)化的發(fā)展。本文基于有機(jī)單層（ML）策略,從界面優(yōu)化的角度出發(fā),進(jìn)行了一系列的改進(jìn):首先通過(guò)PTAA ML策略,提供了高親水性表面以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜;其次,使用F4-TCNQ對(duì)PTAA ML進(jìn)行界面改性,引起更加向上的能帶彎曲,減少器件損耗;最后,在PTAA ML和鈣鈦礦層之間引入P... 

【文章來(lái)源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

各類太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)程及其最佳效率

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文42020年，OsmanM.Bakr等人使用具有不同鏈長(zhǎng)的表面錨定烷基胺配體（AAL）添加到前體溶液中作為晶粒和界面改性劑，抑制了非輻射復(fù)合并改善了鈣鈦礦薄膜的光電性能,最終實(shí)現(xiàn)22.3%的PCE[33]。1.3鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的晶體結(jié)構(gòu)和工作原理圖1-2鈣鈦礦材料晶體結(jié)構(gòu)示意圖鈣鈦礦晶體的分子式通常為ABX3，A陽(yáng)離子（通常是Cs+、Rb+或有機(jī)陽(yáng)離子，CH3NH3+(MA),NH=CHNH3+(FA)）在六面體頂點(diǎn)，而B(niǎo)陽(yáng)離子（通常是金屬，例如Pb2+或Sn2+）在中心，與X陰離子（通常為鹵素，例如Cl-，Br-，I-或SCN-）配位為BX6八面體。實(shí)際上，理想的立方結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)因A+，B2+和X-不同的離子尺寸而變形，從而導(dǎo)致鈣鈦礦的光學(xué)，電子，磁性和介電性質(zhì)可調(diào)[34]。圖1-3光生伏特效應(yīng)示意圖他如圖1-3所示，光伏器件的工作原理基礎(chǔ)是光生伏特效應(yīng)。圖1-4展示了平面PSCs不同器件結(jié)構(gòu)的工作原理圖。PSCs的工作過(guò)程主要分為三大階段：第一階段，吸收光子

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文42020年，OsmanM.Bakr等人使用具有不同鏈長(zhǎng)的表面錨定烷基胺配體（AAL）添加到前體溶液中作為晶粒和界面改性劑，抑制了非輻射復(fù)合并改善了鈣鈦礦薄膜的光電性能,最終實(shí)現(xiàn)22.3%的PCE[33]。1.3鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的晶體結(jié)構(gòu)和工作原理圖1-2鈣鈦礦材料晶體結(jié)構(gòu)示意圖鈣鈦礦晶體的分子式通常為ABX3，A陽(yáng)離子（通常是Cs+、Rb+或有機(jī)陽(yáng)離子，CH3NH3+(MA),NH=CHNH3+(FA)）在六面體頂點(diǎn)，而B(niǎo)陽(yáng)離子（通常是金屬，例如Pb2+或Sn2+）在中心，與X陰離子（通常為鹵素，例如Cl-，Br-，I-或SCN-）配位為BX6八面體。實(shí)際上，理想的立方結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)因A+，B2+和X-不同的離子尺寸而變形，從而導(dǎo)致鈣鈦礦的光學(xué)，電子，磁性和介電性質(zhì)可調(diào)[34]。圖1-3光生伏特效應(yīng)示意圖他如圖1-3所示，光伏器件的工作原理基礎(chǔ)是光生伏特效應(yīng)。圖1-4展示了平面PSCs不同器件結(jié)構(gòu)的工作原理圖。PSCs的工作過(guò)程主要分為三大階段：第一階段，吸收光子

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]The fabrication of homogeneous perovskite films on non-wetting interfaces enabled by physical modification[J]. Jiang You,Fei Guo,Shudi Qiu,Wenxin He,Chuan Wang,Xianhu Liu,Weijian Xu,Yaohua Mai.  Journal of Energy Chemistry. 2019(11)
[2]Achieving over 16% efficiency for single-junction organic solar cells[J]. Baobing Fan,Difei Zhang,Meijing Li,Wenkai Zhong,Zhaomiyi Zeng,Lei Ying,Fei Huang,Yong Cao.  Science China（Chemistry）. 2019(06)



本文編號(hào)：3346088