鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）是將鈣鈦礦儲(chǔ)能材料作為光電轉(zhuǎn)換層,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。目前認(rèn)證的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池最高光電轉(zhuǎn)換效率為25.2%,是一種高效低成本的能量轉(zhuǎn)換器件,對(duì)改善全球環(huán)境污染和能源短缺的問題具有非常重要的意義。本論文主要進(jìn)行三個(gè)方向的工作:單晶鈣鈦礦薄膜的制備及降解過程的研究;研究離子遷移過程中鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備與性能研究;界面鈍化來提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換性能,具體內(nèi)容如下:第一,通過空間限域法在介孔二氧化鈦基底上利用溫度差自生長(zhǎng)的單晶鈣鈦礦CH₃NH₃PbI₃（MAPbI₃）,用X射線衍射和同步輻射XRD證實(shí)了其為四方相鈣鈦礦并證實(shí)了單晶性質(zhì)。掃描電子顯微鏡（SEM）數(shù)據(jù)表明單一完整的鈣鈦礦MAPbI₃單晶顆粒為六邊形形狀,表面光滑無孔洞。利用掃描透射電子顯微鏡（STEM）研究表明鈣鈦礦MAPbI₃對(duì)電子輻射極其敏感,很容易分解為碘化鉛（PbI₂）,MAPbI₃部分碘離... 

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池基本性質(zhì)
        1.2.1 鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鈣鈦礦材料的性質(zhì)
        1.2.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)與分類
        1.2.4 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的工作原理
    1.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的缺陷機(jī)理研究進(jìn)展
        1.3.1 單晶鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展
        1.3.2 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的離子遷移研究進(jìn)展
        1.3.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的界面鈍化研究進(jìn)展
    1.4 主要工作與研究?jī)?nèi)容
第二章 單晶鈣鈦礦制備與穩(wěn)定性研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
        2.2.2 藥品的配制
        2.2.3 單晶鈣鈦礦薄膜的制備
        2.2.4 測(cè)試與表征
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 單晶鈣鈦礦薄膜物相分析
        2.3.2 單晶鈣鈦礦薄膜形貌分析
        2.3.3 單晶鈣鈦礦薄膜電子衍射斑點(diǎn)
        2.3.4 鈣鈦礦MAPbI_3與PbI_2衍射斑點(diǎn)的區(qū)別
        2.3.5 單晶鈣鈦礦MAPbI_3降解路徑
    2.4 本章小結(jié)
第三章 三元鈣鈦礦電池中鐵電極化和離子遷移研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
        3.2.2 溶液的配制
        3.2.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備
        3.2.4 測(cè)試與表征
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 鈣鈦礦薄膜的X射線衍射分析
        3.3.2 鈣鈦礦膜的紫外-可見吸收光譜(UV)分析
        3.3.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的形貌分析
        3.3.4 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電流密度-電壓(J-V)測(cè)試
        3.3.5 鈣鈦礦薄膜的壓電響應(yīng)
        3.3.6 鈣鈦礦薄膜鐵電極化和離子應(yīng)變的比較
        3.3.7 鈣鈦礦薄膜在正向和反向偏置電壓下的光電流映射
    3.4 本章小結(jié)
第四章 還原氧化石墨烯修飾NiO_X界面的高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
        4.2.2 溶液的配制
        4.2.3 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備
        4.2.4 測(cè)試與表征
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 氧化石墨烯的還原
        4.3.2 空穴傳輸層和鈣鈦礦薄膜的形貌分析
        4.3.3 鈣鈦礦薄膜的粗糙度分析
        4.3.4 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的器件結(jié)構(gòu)示意圖和斷面形貌分析
        4.3.5 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的J-V測(cè)試
        4.3.6 鈣鈦礦薄膜的紫外-可見吸收光譜分析
        4.3.7 鈣鈦礦薄膜的熒光光譜分析
        4.3.8 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的外量子轉(zhuǎn)換效率分析
        4.3.9 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的空間電荷限制電流(SCLC)測(cè)試
        4.3.10 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Single crystalline CH3NH3PbI3 self-grown on FTO/TiO2 substrate for high efficiency perovskite solar cells[J]. Jinjin Zhao,Guoli Kong,Shulin Chen,Qian Li,Boyuan Huang,Zhenghao Liu,Xingyuan San,Yujia Wang,Chen Wang,Yunce Zhen,Haidan Wen,Peng Gao,Jiangyu Li.  Science Bulletin. 2017(17)
[2]鈣鈦礦太陽(yáng)能電池:光伏領(lǐng)域的新希望[J]. 魏靜,趙清,李恒,施成龍,田建軍,曹國(guó)忠,俞大鵬.  中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2014(08)



本文編號(hào)：3709543