近年來,鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的能量轉(zhuǎn)換效率（PCE）從最初的3.8%飆升到如今的25.2%,受到了科研工作者的廣泛關(guān)注。在鈣鈦礦太陽能電池中,光吸收層位于空穴傳輸層（HTL）和電子傳輸層（ETL）之間。在太陽光照下,鈣鈦礦層吸收光產(chǎn)生的電荷載流子擴(kuò)散長度一般為微米級,鈣鈦礦層內(nèi)部的傳輸損耗非常低,大部分損耗是由于鈣鈦礦/電子傳輸材料（ETM）和鈣鈦礦/空穴傳輸材料（HTM）界面處的載流子復(fù)合。在鈣鈦礦表面和晶界處存在大量的陷阱態(tài)是引起載流子復(fù)合的原因之一。因此,需要有效的方法鈍化陷阱態(tài)以減少鈣鈦礦薄膜表面和晶界處的載流子復(fù)合,從而獲得高效率的器件。目前報(bào)道的方法主要有三種:1)在鈣鈦礦層中添加添加劑;2)在鈣鈦礦層和電荷傳輸層之間引入界面材料進(jìn)行界面修飾;3)將可以鈍化缺陷態(tài)的基團(tuán)引入電荷傳輸材料中。在本論文中,我們基于后兩種方法進(jìn)行研究:設(shè)計(jì)合成了一系列基于四苯基乙烯-吡咯并吡咯二酮的界面材料,將其引入鈣鈦礦層與電子傳輸層之間;此外,我們還將具有吸電子能力的基團(tuán)引入咔唑類空穴傳輸材料中,提取和傳輸空穴的同時(shí)還能鈍化鈣鈦礦表面和晶界處的陷阱態(tài)。本論文主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面:1....

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮寫符號對照表
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鈣鈦礦太陽能電池簡介
        1.2.1 鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
        1.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的表征參數(shù)
    1.3 鈣鈦礦太陽能電池中的界面修飾材料
    1.4 鈣鈦礦太陽能電池中的空穴傳輸材料
    1.5 本論文的設(shè)計(jì)思想與研究內(nèi)容
第2章 基于四苯基乙烯-吡咯并吡咯二酮的界面材料在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 藥品、試劑及儀器
        2.2.2 TPE-DPPC6、TPE-DPPC8、TPE-DPPC12和TPE-DPPC16 的合成
        2.2.3 鈣鈦礦太陽能電池的器件制備
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 TPE-DPP系列衍生物的光物理性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)
        2.3.2 TPE-DPP系列衍生物的熱穩(wěn)定性
        2.3.3 表面形貌分析
        2.3.4 鈣鈦礦太陽能電池的性能表征
        2.3.5 穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熒光測試
        2.3.6 電化學(xué)阻抗譜分析
        2.3.7 穩(wěn)定性測試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 供體-受體型不對稱空穴傳輸材料的設(shè)計(jì)合成及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 藥品和儀器
        3.2.2 KZ、KZIC和 KZRD的合成
        3.2.3 鈣鈦礦太陽能電池的器件制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 KZ、KZIC和 KZRD的光物理性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)
        3.3.2 KZ、KZIC和 KZRD的熱穩(wěn)定性
        3.3.3 空穴遷移率以及穩(wěn)態(tài)熒光測試
        3.3.4 表面形貌分析
        3.3.5 鈣鈦礦太陽能電池的性能表征
        3.3.6 瞬態(tài)光電壓衰減(TPV)和光電流衰減(TPC)測試
        3.3.7 電化學(xué)阻抗譜分析
        3.3.8 穩(wěn)定性測試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 藥品、試劑與儀器
附錄B 最終產(chǎn)物的核磁圖和質(zhì)譜圖
碩士研究生期間科研成果
致謝



本文編號：4046791