本文關(guān)鍵詞：基于平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽能電池的研究

  更多相關(guān)文章： 鈣鈦礦 兩步法 平面異質(zhì)結(jié) 光電轉(zhuǎn)化效率

【摘要】：近年來,基于CH_3NH_3PbI_3鈣鈦礦材料以其優(yōu)良的光學(xué)吸收和電荷傳導(dǎo)能力而備受關(guān)注�；贑H_3NH_3PbI_3的有機(jī)無機(jī)雜化太陽能電池取得了突破性的進(jìn)展。本論文針對(duì)CH_3NH_3PbI_3鈣鈦礦薄膜以及平面結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽電池的制備進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:1、研究了CH_3NH_3PbI_3鈣鈦礦薄膜的制備�？疾炝诵糠绞�、濃度以及旋涂速度對(duì)鈣鈦礦形貌的影響。通過掃描電子顯微鏡(SEM)以及X射線衍射(XRD)等手段對(duì)鈣鈦礦成膜條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明:兩步法制備的鈣鈦礦薄膜與一步法相比更加致密與均一。當(dāng)PbI_2與CH_3NH_3I溶液濃度分別為462 mg/mL和38 mg/ml、旋涂速度為6000r/20s時(shí)成膜形貌最佳。2、研究了CH_3NH_3PbI_3/PCBM平面異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制備與性能。制備了ITO/PEDOT:PSS/CH_3NH_3PbI_3/PCBM/LiF/Al結(jié)構(gòu)的電池器件。通過兩步旋涂法制備CH_3NH_3PbI_3薄膜,考察了PCBM層及LiF層厚度對(duì)器件的光電性能的影響。結(jié)果表明當(dāng)PCBM與LiF的厚度分別為80 nm和0.6 nm時(shí),電池性能最優(yōu)。短路電流為J_(SC)=10.74mA/cm~2,開路電壓V_(OC)=0.71 V,填充因子FF=0.48,光電轉(zhuǎn)化效率PCE=3.64%。3、研究了CH_3NH_3PbI_3/P3HT:PCBM串聯(lián)結(jié)構(gòu)太陽能電池性能。首先,我們選擇將鈣鈦礦CH_3NH_3PbI_3作為添加劑與P3HT:PCBM體系結(jié)合,制備ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM:CH_3NH_3PbI_3/Al結(jié)構(gòu)的電池器件并與不加添加劑的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)太陽能電池相比較,最終發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦添加劑的加入提高器件的短路電流。在此基礎(chǔ)上,我們通過兩步旋涂法構(gòu)建結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/CH_3NH_3PbI_3/P3HT:PCBM/Al的串聯(lián)器件。經(jīng)過優(yōu)化器件的短路電流可達(dá)J_(SC)=19.14 mA/cm~2,開路電壓V_(OC)=0.76 V,填充因子FF=0.45,電池光電轉(zhuǎn)化效率PCE=6.54%。
【關(guān)鍵詞】：鈣鈦礦 兩步法 平面異質(zhì)結(jié) 光電轉(zhuǎn)化效率
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 有機(jī)鉛鹵鈣鈦礦簡(jiǎn)介10-12
• 1.2.1 鈣鈦礦物理結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2.2 有機(jī)鉛鹵鈣鈦礦材料光學(xué)特性11-12
• 1.3 有機(jī)鉛鹵鈣鈦礦薄膜制備常用方法簡(jiǎn)介12-14
• 1.3.1 一步旋涂法12
• 1.3.2 連續(xù)沉積法12-13
• 1.3.3 兩步旋涂法13
• 1.3.4 氣相沉積法13-14
• 1.4 鈣鈦礦太陽能電池(PSC)結(jié)構(gòu)14-18
• 1.4.1 平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽能電池14-16
• 1.4.2 介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池16-18
• 1.5 鈣鈦礦太陽電池發(fā)展與存在問題18-19
• 1.6 本論文設(shè)計(jì)思路及主要內(nèi)容19-21
• 第二章 鈣鈦礦薄膜成膜條件探究21-30
• 2.1 前言21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分21-22
• 2.2.1 藥品與材料21
• 2.2.2 儀器與設(shè)備21-22
• 2.2.3 有機(jī)鉛鹵鈣鈦礦CH_3NH_3PbI_3的合成22
• 2.2.4 有機(jī)鉛鹵鈣鈦礦CH_3NH_3PbI_3薄膜的制備22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論22-29
• 2.3.1 一步旋涂法制備鈣鈦礦薄膜22-25
• 2.3.2 兩步旋涂法制備鈣鈦礦薄膜25-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 CH_3NH_3PbI_3 /PCBM平面太陽能電池制備30-37
• 3.1 前言30-31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分31-32
• 3.2.1 藥品與材料31
• 3.2.2 儀器與設(shè)備31
• 3.2.3 器件制備工藝31-32
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論32-36
• 3.3.1 不同厚度PCBM對(duì)器件性能的影響32-33
• 3.3.2 LiF陰極修飾對(duì)器件性能的影響33-34
• 3.3.3 器件各層薄膜AFM圖分析34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 CH_3NH_3PbI_3 /P3HT:PCBM結(jié)構(gòu)太陽能電池制備37-47
• 4.1 前言37-38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分38-39
• 4.2.1 藥品與材料38
• 4.2.2 儀器與設(shè)備38
• 4.2.3 器件制備工藝38-39
• 4.2.4 器件性能測(cè)試39
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論39-46
• 4.3.1 鈣鈦礦添加劑器件的性能測(cè)試與分析39-42
• 4.3.2 串聯(lián)器件的性能測(cè)試與分析42-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 全文總結(jié)與展望47-49
• 5.1 全文總結(jié)47-48
• 5.2 展望48-49
• 參考文獻(xiàn)49-54
• 發(fā)表論文和科研情況說明54-55
• 致謝55-56

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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3 何俊杰;陳舒欣;王婷婷;曾和平;;有機(jī)染料敏化劑分子設(shè)計(jì)新進(jìn)展[J];有機(jī)化學(xué);2012年03期

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本文編號(hào)：1121600