有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池由于其高吸光系數(shù)、低載流子束縛能、長的載流子壽命,被認(rèn)為是非常有潛力商業(yè)化的第三代太陽能電池。雖然鈣鈦礦太陽能電池在近10年的發(fā)展中已經(jīng)取得了長足的進步,但是目前的實驗室效率還遠(yuǎn)低于Shockley–Queisser理論極限（31%）。體相和界面缺陷造成的非輻射復(fù)合,界面層能級的不匹配,帶-尾態(tài)能量損失等問題嚴(yán)重限制了鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展。石墨炔（GD）是一種新型二維碳材料,高度共軛的平面網(wǎng)絡(luò)上分布著sp-C和sp²-C,使石墨炔兼具良好的電荷傳輸能力以及半導(dǎo)體特性。對石墨炔引入雜原子或者官能團進行功能化的修飾,可以賦予石墨炔特殊的電學(xué)性能和物化性能。本論文以解決鈣鈦礦太陽能電池的問題為出發(fā)點,提出在鈣鈦礦太陽能電池的體相或者界面層中引入石墨炔類材料（石墨炔及其衍生物）,構(gòu)筑高效無遲滯效應(yīng)的鈣鈦礦太陽能電池。該論文的主要工作分為以下兩個部分:（1）將三嗪石墨炔引入鈍化鈣鈦礦活性層中鈍化鈣鈦礦晶界。經(jīng)過形貌表征證明,在鈣鈦礦體相中添加一定量的三嗪石墨炔后,有助于生成更大更有序的鈣鈦礦晶粒。通過化學(xué)表征證明,三嗪石墨炔能夠和晶界處的Pb... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈣鈦礦太陽能電池正式結(jié)構(gòu)（左），反式結(jié)構(gòu)（右）

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31.2.1.2鈣鈦礦太陽能電池的工作機理圖1-2鈣鈦礦太陽能電池工作原理Figure1-2Theschematicofperovskitesolarcellsworkingmechanism如圖1-2所示，鈣鈦礦太陽能電池的活性層在光照條件下吸收能量發(fā)生電子的躍遷，自由電子由價帶躍遷至導(dǎo)帶，在價帶留下了空穴。緊貼著活性層的電子傳輸層和空穴傳輸層分別將電子和空穴輸運至電極，然后經(jīng)過外界電路導(dǎo)出，形成回路[20-22]。一個電池性能的好壞通常用光電轉(zhuǎn)換效率來評估，在假定一個鈣鈦礦太陽能電池為理想二極管的條件下，其理論效率在30%左右[23-26]。但是由于鈣鈦礦太陽能電池在制備過程中難以避免地會生成各種各樣的缺陷，這些缺陷引發(fā)了嚴(yán)重的非輻射復(fù)合，而且界面接觸部位也是發(fā)生能量損失的場所，目前達(dá)到的最高效率還和理論效率有一定的差距。因此，減少鈣鈦礦的體相和界面復(fù)合是提升鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的一個重要因素。1.2.2鈣鈦礦太陽能電池活性層圖1-3鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖Figure1-3Theschematicofperovskitecrystalstructure最初的鈣鈦礦(perovskite)是以前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家“Perovskite”的名字命名，指代

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31.2.1.2鈣鈦礦太陽能電池的工作機理圖1-2鈣鈦礦太陽能電池工作原理Figure1-2Theschematicofperovskitesolarcellsworkingmechanism如圖1-2所示，鈣鈦礦太陽能電池的活性層在光照條件下吸收能量發(fā)生電子的躍遷，自由電子由價帶躍遷至導(dǎo)帶，在價帶留下了空穴。緊貼著活性層的電子傳輸層和空穴傳輸層分別將電子和空穴輸運至電極，然后經(jīng)過外界電路導(dǎo)出，形成回路[20-22]。一個電池性能的好壞通常用光電轉(zhuǎn)換效率來評估，在假定一個鈣鈦礦太陽能電池為理想二極管的條件下，其理論效率在30%左右[23-26]。但是由于鈣鈦礦太陽能電池在制備過程中難以避免地會生成各種各樣的缺陷，這些缺陷引發(fā)了嚴(yán)重的非輻射復(fù)合，而且界面接觸部位也是發(fā)生能量損失的場所，目前達(dá)到的最高效率還和理論效率有一定的差距。因此，減少鈣鈦礦的體相和界面復(fù)合是提升鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的一個重要因素。1.2.2鈣鈦礦太陽能電池活性層圖1-3鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖Figure1-3Theschematicofperovskitecrystalstructure最初的鈣鈦礦(perovskite)是以前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家“Perovskite”的名字命名，指代

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2D graphdiyne materials: challenges and opportunities in energy field[J]. Yurui Xue,Yuliang Li,Jin Zhang,Zhongfan Liu,Yuliang Zhao.  Science China（Chemistry）. 2018(07)
[2]Recent progress in stability of perovskite solar cells[J]. Xiaojun Qin,Zhiguo Zhao,Yidan Wang,Junbo Wu,Qi Jiang,Jingbi You.  Journal of Semiconductors. 2017(01)
[3]Large area perovskite solar cell module[J]. Longhua Cai,Lusheng Liang,Jifeng Wu,Bin Ding,Lili Gao,Bin Fan.  Journal of Semiconductors. 2017(01)



本文編號：3361375