有機-無機雜化鈣鈦礦具有高吸收系數(shù)、高載流子遷移率、可調(diào)直接帶隙、低激子結(jié)合能等優(yōu)點,因此成為廣泛研究的光電材料之一。鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率發(fā)展迅速,短短十幾年間從3.8%迅速提升到25.2%。目前為止,研究出的鈣鈦礦太陽能電池電流密度已接近其理論極限,但由于光吸收層的形成能低、制備過程中易引入雜質(zhì)、缺陷較多等原因,導致載流子在傳輸過程中發(fā)生非輻射復合,這是造成電池開路電壓損失的重要原因,薄膜表面的不完整也導致填充因子較低。為了優(yōu)化鈣鈦礦太陽能電池性能,界面工程已成為一種有效方法。界面工程,是在原始鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過引入中間層,達到不同的表面改性效果,包括改善薄膜形貌、調(diào)整表面功函數(shù)、缺陷鈍化、提高電池的長期穩(wěn)定性等。本研究主要以季銨鹽電解質(zhì)材料作為主要材料,運用界面工程原理對電池進行優(yōu)化。作為一種兩親性聚合物,季銨鹽常被用于界面工程中,以增強親水性鈣鈦礦與疏水性基底之間的接觸,同時起到調(diào)整表面功函數(shù)的效果,以便電荷在界面間得到有效傳輸,此外,季銨鹽結(jié)構(gòu)中具有兩性離子,能夠有效鈍化鈣鈦礦薄膜表面的正負離子型缺陷,減少載流子傳輸過程中的非輻射復合,從而降低電壓損失。首...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１美國可再生能源實驗室２０２０年２月發(fā)布的太陽能電池效率圖ｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ??

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圖１．２鈣鈦礦材料晶體結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ??

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圖１．６反溶劑法制備鈣鈦礦薄膜示意圖［１９］??１９

?第１章緒論???時間向薄膜滴加與原溶劑極性相反的反溶劑溶液（如乙酸乙酯），促進鈣鈦礦層??的均勻成核，隨后將電池轉(zhuǎn)移至熱臺退火處理，以得到均勻致密的鈣鈦礦薄膜。??但反溶劑法存在對操作人員要求高、器件制備面積較小等缺點，同樣限制了它的??應(yīng)用。??＼?＼?＿?二?＿??ｓ＾ｎｍ....

圖１．７導致鈣鈦礦發(fā)生分解的外界成分［５４］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．７?Ｅｘｔｅｒｎａｌ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｔｈａｔ?ｃａｕｓｅ?ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ＾５４！??

?第］章緒論???’’??■＇?？：＇；＾？＂＇ｌｌｉ?：?■?■?：??．?？．．，冷??？?＊＊？＊？＊＊？＊．（＇二??？?？？■？＇？、？?？．??霸．、??⑩??圖１．７導致鈣鈦礦發(fā)生分解的外界成分［５４］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．７?Ｅｘｔｅｒｎａｌ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ....

本文編號：4022602