本文關(guān)鍵詞：混合溶劑退火誘導(dǎo)鈣鈦礦結(jié)晶及其在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用與研究

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【摘要】：低成本、低污染、制備工藝簡(jiǎn)單以及高的能量轉(zhuǎn)換效率一直以來是光伏研究者的最終追求。新型的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池給人類帶來了一種新的可能性。因此這一研究領(lǐng)域獲得大家的廣泛關(guān)注。采用簡(jiǎn)單的混合溶劑誘導(dǎo)結(jié)晶的方法制備高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。具體如下:1.第一部分,綜述了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究背景和目前已取得的研究進(jìn)展。2.第二部分,研究了正向結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中,傳統(tǒng)加熱和混合溶劑退火的方法制備鈣鈦礦薄膜,并對(duì)鈣鈦礦器件性能的影響。在該研究中,采用的器件結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3-xClx/PCBM/LiF/Al。在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中通過采用加熱或者混合溶劑退火的方法來促使鈣鈦礦薄膜結(jié)晶,生成具有優(yōu)異光伏性能四方相或立方相的鈣鈦礦晶體薄膜。對(duì)比傳統(tǒng)的加熱方法,混合溶劑的方法可以在更短的時(shí)間完成,而且通過此種方法制備的鈣鈦礦薄膜具有更好的結(jié)晶度和更光滑的表面形貌,因此能有效提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率,將效率從12.76%提升到16.41%。并且使用溶劑退火的方法制備了氧化銦錫ITO和柔性PET基底的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,單個(gè)器件活性面積為1.21cm2,,其能量轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到11.01%和7.54%。盡我們所知,在我們報(bào)道這一結(jié)果時(shí),這也是活性面積超過1 cm2的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的最高效率。本項(xiàng)目旨在研究開發(fā)一種新穎的鈣鈦礦薄膜制備方法并將其用在制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中。3.第三部分,結(jié)論與展望,在正向器件結(jié)構(gòu)中,引入寬吸收HC(NH2)2PbI3鈣鈦礦材料作為光吸收層。在鈣鈦礦層制備過程中,采用一步溶液法很難獲得致密的薄膜。這里我們引入常溫混合溶劑退火的方法,用來調(diào)整鈣鈦礦薄膜的形貌,得到致密而且晶粒尺寸較大的鈣鈦礦薄膜。器件能量轉(zhuǎn)化效率由2.59%提升到9.37%。
【關(guān)鍵詞】：鈣鈦礦太陽(yáng)能電池 混合溶劑退火 多晶半導(dǎo)體薄膜
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.2;TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 引言9-10
• 1.2 鈣鈦礦類材料的材料特性10-15
• 1.2.1 鈣鈦礦晶體的晶體結(jié)構(gòu)及相變11
• 1.2.2 鈣鈦礦晶體能帶的調(diào)整11-13
• 1.2.3 鈣鈦礦材料的介電特性和電子特性13-15
• 1.3 鈣鈦礦類在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用15-21
• 1.3.1 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的工作原理與器件結(jié)構(gòu)15-17
• 1.3.2 鈣鈦礦活性層的制備方法17-21
• 1.4 論文的設(shè)計(jì)思想與研究?jī)?nèi)容21-23
• 第2章 混合溶劑退火制備高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池23-37
• 2.1 引言23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分24-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑24-25
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器25
• 2.2.3 鈣鈦礦前驅(qū)體溶液的制備25-26
• 2.2.4 器件制備26-27
• 2.2.5 太陽(yáng)能電池的輸出特性27-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-36
• 2.3.1 混合溶劑誘導(dǎo)鈣鈦礦結(jié)晶的過程29-32
• 2.3.2 rtMSVA和TA方法制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的性能32-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 結(jié)論與展望37-43
• 3.1 結(jié)論37-38
• 3.2 展望38-43
• 參考文獻(xiàn)43-49
• 碩士研究生工作期間科研成果49-50
• 致謝50-51

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本文編號(hào)：545493