大氣環(huán)境下Sn改性TiO 2 電子傳輸層及光電性能研究
發(fā)布時間:2022-08-11 16:30
能源問題長久以來都受到廣泛關(guān)注,因此開發(fā)可持續(xù)的清潔能源是一項重要工作。在目前的可再生能源中,太陽能以其含量豐富、清潔便利的優(yōu)點而被廣泛研究。在利用太陽能的光伏器件中,基于有機金屬鹵化物CH3NH3PbX3(MAPbX3,X=Br、I、Cl)的鈣鈦礦太陽能電池(Perovskite Solar Cells,PSCs)作為第三代光伏器件越來越成為研究的焦點。其中,TiO2是被廣泛使用的電子傳輸層材料,然而TiO2本身存在一定的缺陷,例如,其電子傳輸速率較小,電子獲取率低,存在氧空位等缺點。因此,需要對TiO2進(jìn)行改性工作,本論文采用TiO2/SnO2結(jié)構(gòu)以及Sn元素?fù)诫s兩種方式提高其光電性能。在本文的研究內(nèi)容中采用氫碘酸(HI)制備TiO2前驅(qū)體溶液,經(jīng)過150℃低溫完成TiO2電子傳輸層制備,實驗結(jié)果表明,HI制備TiO2薄膜...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 鈣鈦礦太陽能電池概述
1.2.1 鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展
1.2.2 有機鹵化物鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)及性能
1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)及工作機理
1.2.4 鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸層
1.2.5 鈣鈦礦層的制備方法
1.2.6 鈣鈦礦太陽能電池的性能參數(shù)
1.3 低溫TiO_2基底鈣鈦礦太陽能電池國內(nèi)外研究狀況
1.4 鈣鈦礦太陽能電池所面臨的問題
1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料和表征方法
2.1 實驗試劑和儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 材料與器件的表征
2.2.1 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.2 X射線衍射(XRD)
2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.4 原子力顯微鏡(AFM)
2.2.5 J-V伏安特性曲線
2.2.6 電化學(xué)阻抗測試(EIS)
2.3 空氣中PSCS的制備
2.3.1 FTO導(dǎo)電玻璃的清洗
2.3.2 電子傳輸層的制備
2.3.3 鈣鈦礦層的制備
2.3.4 空穴傳輸層的制備
2.3.5 金電極的制備
第3章 低溫TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層性能研究
3.1 引言
3.2 空氣中TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層PSCS的制備
3.2.1 雙電子傳輸層的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 低溫TiO_2薄膜制備工藝探究
3.3.2 探究不同酸制備的TiO_2薄膜性能
3.3.3 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層性能研究
3.3.4 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層對于鈣鈦礦層性能的影響
3.3.5 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層PSCs器件性能研究
3.3.6 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層PSCs穩(wěn)定性測試
3.3.7 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層光電性能研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 Sn摻雜TiO_2電子傳輸層性能研究
4.1 引言
4.2 空氣中PSCS的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Sn摻雜TiO_2薄膜性能研究
4.3.2 Sn摻雜TiO_2對于鈣鈦礦層性能的影響
4.3.3 Sn摻雜TiO_2電子傳輸層PSCs器件性能研究
4.3.4 Sn摻雜TiO_2對PSCs穩(wěn)定性的影響
4.3.5 Sn摻雜TiO_2光電性能研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3674998
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 鈣鈦礦太陽能電池概述
1.2.1 鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展
1.2.2 有機鹵化物鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)及性能
1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)及工作機理
1.2.4 鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸層
1.2.5 鈣鈦礦層的制備方法
1.2.6 鈣鈦礦太陽能電池的性能參數(shù)
1.3 低溫TiO_2基底鈣鈦礦太陽能電池國內(nèi)外研究狀況
1.4 鈣鈦礦太陽能電池所面臨的問題
1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料和表征方法
2.1 實驗試劑和儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 材料與器件的表征
2.2.1 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.2 X射線衍射(XRD)
2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.4 原子力顯微鏡(AFM)
2.2.5 J-V伏安特性曲線
2.2.6 電化學(xué)阻抗測試(EIS)
2.3 空氣中PSCS的制備
2.3.1 FTO導(dǎo)電玻璃的清洗
2.3.2 電子傳輸層的制備
2.3.3 鈣鈦礦層的制備
2.3.4 空穴傳輸層的制備
2.3.5 金電極的制備
第3章 低溫TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層性能研究
3.1 引言
3.2 空氣中TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層PSCS的制備
3.2.1 雙電子傳輸層的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 低溫TiO_2薄膜制備工藝探究
3.3.2 探究不同酸制備的TiO_2薄膜性能
3.3.3 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層性能研究
3.3.4 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層對于鈣鈦礦層性能的影響
3.3.5 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層PSCs器件性能研究
3.3.6 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層PSCs穩(wěn)定性測試
3.3.7 TiO_2/SnO_2雙電子傳輸層光電性能研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 Sn摻雜TiO_2電子傳輸層性能研究
4.1 引言
4.2 空氣中PSCS的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Sn摻雜TiO_2薄膜性能研究
4.3.2 Sn摻雜TiO_2對于鈣鈦礦層性能的影響
4.3.3 Sn摻雜TiO_2電子傳輸層PSCs器件性能研究
4.3.4 Sn摻雜TiO_2對PSCs穩(wěn)定性的影響
4.3.5 Sn摻雜TiO_2光電性能研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3674998
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