自2012年至2019年,有機無機雜化鉛基鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)超過23%,但鉛（Pb）元素的毒性限制了其進一步發(fā)展。錫基鈣鈦礦擁有與鉛基鈣鈦礦相近的光學(xué)和電學(xué)性能,并且對生物和環(huán)境無毒無害,成為最有希望代替鉛基鈣鈦礦的材料。錫基鈣鈦礦太陽能電池當(dāng)前最主要的問題是鈣鈦礦材料不穩(wěn)定和器件效率低。針對此問題,本論文將二維銅基鈣鈦礦（PEA₂CuBr₄）與三維錫基鈣鈦礦（FASnI₃）組合,形成一種穩(wěn)定的PEA₂CuBr₄/FASnI₃（Cu/Sn基）鈣鈦礦材料,并對其基本性質(zhì)和穩(wěn)定性進行研究。隨后將其應(yīng)用在反型平面結(jié)構(gòu)太陽能電池器件中,研究其光電性能。本論文主要研究內(nèi)容如下:（1）Cu/Sn基鈣鈦礦材料的制備及性質(zhì)研究。使用溶液旋涂法制備了不同比例的Cu/Sn基鈣鈦礦薄膜,利用X射線衍射（XRD）、X射線能譜（EDS）、X射線光電子能譜（XPS）、紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）、掃描電子顯微鏡（SEM）等方法對其結(jié)構(gòu)成分、光學(xué)性能以及表面形貌進行分...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 錫基鈣鈦礦太陽能電池概述
    1.3 鹵化物(I,Br)錫基鈣鈦礦材料介紹
        1.3.1 MASn(I,Br)₃ 鈣鈦礦材料
        1.3.2 FASn(I,Br)₃ 鈣鈦礦材料
        1.3.3 CsSn(I,Br)₃ 鈣鈦礦材料
        1.3.4 混合陽離子三維錫基鈣鈦礦材料
        1.3.5 低維鹵化物錫基鈣鈦礦材料
    1.4 錫基鈣鈦礦太陽能電池器件
        1.4.1 錫基鈣鈦礦薄膜制備方法
        1.4.2 錫基鈣鈦礦太陽能電池器件結(jié)構(gòu)
        1.4.3 影響錫基鈣鈦礦太陽能電池性能的關(guān)鍵因素
    1.5 錫基鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性
    1.6 本論文研究思路和主要內(nèi)容
第2章 Cu/Sn基鈣鈦礦材料制備及性質(zhì)研究
    2.1 Cu/Sn基鈣鈦礦材料制備
        2.1.1 實驗材料和儀器
        2.1.2 Cu/Sn基鈣鈦礦前驅(qū)液制備
        2.1.3 Cu/Sn基鈣鈦礦薄膜制備
    2.2 Cu/Sn基鈣鈦礦結(jié)構(gòu)和成分分析
        2.2.1 Cu/Sn基鈣鈦礦材料結(jié)構(gòu)表征
        2.2.2 Cu/Sn基鈣鈦礦材料成分分析
    2.3 Cu/Sn基鈣鈦礦材料光學(xué)性能
        2.3.1 Cu/Sn基鈣鈦礦材料光吸收性能
        2.3.2 Cu/Sn基鈣鈦礦材料光學(xué)帶隙
        2.3.3 Cu/Sn基鈣鈦礦材料熒光性質(zhì)
    2.4 Cu/Sn基鈣鈦礦薄膜形貌
    2.5 本章小結(jié)
第3章 Cu/Sn基鈣鈦礦材料穩(wěn)定性研究
    3.1 引言
    3.2 Cu/Sn基鈣鈦礦材料的熱穩(wěn)定性研究
    3.3 Cu/Sn基鈣鈦礦材料的濕度穩(wěn)定性研究
    3.4 Cu/Sn基鈣鈦礦材料的抗氧化性研究
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Cu/Sn基鈣鈦礦太陽能電池器件制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 反型平面結(jié)構(gòu)鈣鈦礦電池器件制備
    4.3 Cu/Sn基鈣鈦礦電池器件性能表征
        4.3.1 Cu/Sn基鈣鈦礦電池器件效率
        4.3.2 Cu/Sn基鈣鈦礦電池器件IPCE分析
        4.3.3 Cu/Sn基鈣鈦礦電池器件重復(fù)性
        4.3.4 Cu/Sn基鈣鈦礦電池器件穩(wěn)定性
        4.3.5 Cu/Sn基鈣鈦礦電池器件遲滯性
    4.4 Cu/Sn基鈣鈦礦電池器件光電性能分析
        4.4.1 載流子遷移率以及陷阱態(tài)密度
        4.4.2 開路電壓與載流子復(fù)合
        4.4.3 暗電流與缺陷輔助復(fù)合
        4.4.4 電化學(xué)阻抗譜與復(fù)合電阻
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號：4032788