全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池由于其優(yōu)異的光電特性引起了人們的極大關(guān)注。相比于有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦,全無(wú)機(jī)鈣鈦礦具有高量子產(chǎn)率、帶隙可調(diào)、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),是鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的首選材料,目前其效率已超過(guò)18%。本文主要研究了全無(wú)機(jī)鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性、界面缺陷以及效率的提升方法。具體內(nèi)容為:1.采用P3HT空穴傳輸層代替Spiro-OMTAD空穴傳輸層來(lái)減少CsPbI_3-xbr_x鈣鈦礦薄膜與空穴傳輸層間的界面缺陷以提升對(duì)載流子的抽取能力并提升器件的光、熱穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了ITO/Li F/SnO₂/CsPbI_3-xBr_x/P3HT/Au結(jié)構(gòu)的全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,最優(yōu)器件的開路電壓(V_oc)為1.12V、短路電流密度(J_sc)為18.43 mA/cm~2、填充因子（FF）為76.96%、光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）為15.84%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用P3HT代替Sprio-OMeTAD有效地抑制了CsPbI_3-xbr_x<... 

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究背景與意義
    1.2 鈣鈦礦的晶格結(jié)構(gòu)
    1.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)及工作原理
    1.4 全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及表征方法
    2.1 制備樣品的設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)備及表征方法
        2.2.1 伏安特性曲線及Enlitech儀器
        2.2.2 外量子效率測(cè)試儀
        2.2.3 掃描電子顯微鏡
        2.2.4 紫外可見光譜
        2.2.5 穩(wěn)態(tài)光致發(fā)光譜和瞬態(tài)光致發(fā)光譜
        2.2.6 紫外光電子能譜
第3章 全無(wú)機(jī)CsPbI_(3-x)Br_x鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備及研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
    3.3 傳統(tǒng)全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備
    3.4 全無(wú)機(jī)CsPbI_(3-x)Br_x鈣鈦礦薄膜制備
    3.5 用P3HT代替空穴傳輸層Sprio-OMe TAD
        3.5.1 伏安特性曲線測(cè)試
        3.5.2 光致發(fā)光及瞬態(tài)光致發(fā)光光譜測(cè)量
        3.5.3 熱穩(wěn)定性測(cè)試
        3.5.4 光照電流強(qiáng)度與Voc關(guān)系及外量子效率測(cè)試
        3.5.5 光照穩(wěn)定性與長(zhǎng)期存儲(chǔ)穩(wěn)定性測(cè)試
        3.5.6 紫外光電子能譜與紫外可見吸收光譜測(cè)試
        3.5.7 器件效率統(tǒng)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 CsPbI_2Br鈣鈦礦電池性能優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
    4.3 全無(wú)機(jī)CsPbI_2Br鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備
        4.3.1 伏安特性曲線測(cè)試
        4.3.2 熱穩(wěn)定性和光照穩(wěn)定性測(cè)試
        4.3.3 CsPbI_2Br鈣鈦礦太陽(yáng)能電池伏安特性測(cè)試
        4.3.4 熱穩(wěn)定性和光照穩(wěn)定性測(cè)試
        4.3.5 穩(wěn)態(tài)輸出和EQE測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 離子共摻對(duì)CsPbI_3鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
    5.3 全無(wú)機(jī)CsPbI_3鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備
    5.4 控制離子的摻雜量?jī)?yōu)化CsPbI_3太陽(yáng)能電池
        5.4.1 伏安特性曲線測(cè)試
        5.4.2 對(duì)照器件與離子共摻器件的伏安特性曲線測(cè)試
        5.4.3 鈣鈦礦薄膜表面SEM與熱穩(wěn)定性測(cè)試
        5.4.4 光致發(fā)光光譜和瞬態(tài)光致發(fā)光光譜測(cè)量
        5.4.5 外量子效率與XRD測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與期望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有機(jī)太陽(yáng)能電池材料的研究進(jìn)展[J]. 段曉菲,王金亮,毛景,裴堅(jiān).  大學(xué)化學(xué). 2005(03)



本文編號(hào)：3687888