電子傳輸層的材料及形貌調控對研發(fā)高性能介孔鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)非常關鍵。本文研究了Er、Mg摻雜對水熱法生長TiO₂納米棒陣列形貌結構的影響,以及對以此作為電子傳輸層的三元陽離子鹵化物鈣鈦礦太陽能電池的光電性能的影響。具體內容如下:1)采用水熱法生長了TiO₂納米棒陣列(NRAs)。以鈦酸四丁酯(TBT)作為鈦源,并使用五水合硝酸鉺引入Er稀土摻雜來改善TiO₂ NR array電子傳輸層的光電性能,并進行了電池組裝。探討了TBT濃度和Er摻雜比例對TiO₂ NRA的形貌的影響。研究結果發(fā)現(xiàn)在0.04 M的TBT和Er:Ti原子比為20:100時獲得的電子傳輸層具有最優(yōu)性能,所組裝的PSCs的平均光電轉換效率(PCE)為17.54%,相較于傳統(tǒng)TiO₂納米顆粒電子傳輸層PSCs,所組裝的光伏器件性能有顯著提升。2)利用水熱法研制了Mg/Er修飾TiO₂納米棒陣列薄膜。以醋酸鎂作為Mg源,利用Mg²⁺修飾TiO₂

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈣鈦礦太陽能電池
        1.2.1 太陽能電池原理及演變
        1.2.2 鈣鈦礦太陽能電池
        1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池電子傳輸層研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的主要研究內容
第二章 實驗儀器及設備
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗設備
    2.3 表征設備
第三章 Er摻雜TiO₂納米棒陣列電子傳輸層的制備和調優(yōu)
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 鈦鹽(TBT)濃度對TiO₂納米棒陣列電子傳輸層的性能影響表征
    3.4 基于Er摻雜的TiO₂-NR arrays鈣鈦礦太陽能電池的性能表征。
    3.5 本章小結
第四章 Mg/Er共摻雜TiO₂作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 Mg/Er共摻雜TiO₂納米棒陣列的制備
        4.2.2 基于Mg/Er共摻雜TiO₂納米棒陣列ESL的電池器件組裝
    4.3 TiO₂納米棒形貌及性能表征
    4.4 Mg/Er共摻雜TiO₂-NR arrays作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池光電性能表征
    4.5 本章小結
第五章 論文總結與展望
    5.1 論文總結
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士研究生期間科研成果
致謝



本文編號：3743952