發(fā)布時(shí)間：2017-03-19 00:04

  本文關(guān)鍵詞：鈣鈦礦薄膜的制備及性能表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái)霧霾已經(jīng)成為全國(guó)人民都在關(guān)心、討論的話題,然而迫于發(fā)展的壓力,我們并沒(méi)有把霧霾的治理提上日程,紀(jì)錄片《穹頂之下》的播出再次為我們敲響了警鐘。受限于傳統(tǒng)礦物能源的不可再生性、“三廢”排放對(duì)于自然環(huán)境的破壞,人們將目光轉(zhuǎn)向更為清潔、產(chǎn)能更高的新型能源,此時(shí)取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能作為一種新型能源脫穎而出。太陽(yáng)能的主要用途是將光能轉(zhuǎn)化成電能,又叫做光伏發(fā)電。目前,硅太陽(yáng)能電池是使用范圍最廣的一種太陽(yáng)能電池,它的最高轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到25%左右。然而無(wú)論是單晶還是薄膜型硅太陽(yáng)能電池的投入成本都要比傳統(tǒng)能源高出很多。在太陽(yáng)能電池的家族中又出現(xiàn)了一個(gè)新競(jìng)爭(zhēng)者——有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,而且它的效率在短短幾年的時(shí)間內(nèi)就有了突飛猛進(jìn)的提高。 本課題重點(diǎn)研究了以TiO2作為電子傳輸層,對(duì)比以PbI2和PbCl2兩種不同鉛源材料復(fù)合出的鈣鈦礦薄膜的結(jié)構(gòu)和性能,并探討了其對(duì)電池效率的影響;其次,研究了以ZnO納米棒作為電子傳輸層的鈣鈦礦薄膜的制備,分析了影響鈣鈦礦均勻成膜的因素,并探討了納米棒制備過(guò)程中復(fù)合多巴胺對(duì)鈣鈦礦形貌及電池性能的影響。 主要的研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面： (一)TiO2作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能研究。采用旋涂致密TiO2層、絲網(wǎng)印刷介孔TiO2層和連續(xù)沉積法制備CH3NH3PbI3和CH3NH3PbIxCl3-x鈣鈦礦薄膜,以spiro-OMe-TAD作為空穴傳輸層,以蒸鍍銀作為對(duì)電極。最后分別得到了FTO/TiO2/CH3NH3PbI3/Spiro-OMe-TAD/Ag的結(jié)構(gòu)電池和FTO/TiO2/CH3NH3PbIxCl3-x/Spiro-OMe-TAD/Ag的結(jié)構(gòu)電池。使用SEM、XRD、PL和UV-Vis等測(cè)試技術(shù)對(duì)復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了表征及測(cè)試,并探討了其對(duì)電池效率的影響。 (二)ZnO納米棒作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能研究。采用旋涂法制備ZnO種子層、水熱法生長(zhǎng)ZnO納米棒和連續(xù)沉積法制備CH3NH3PbI3鈣鈦礦薄膜,以spiro-OMe-TAD作為空穴傳輸層,以蒸鍍銀作為對(duì)電極,制備了電池。同時(shí)探討了納米棒制備過(guò)程中復(fù)合多巴胺對(duì)鈣鈦礦形貌的影響,并從轉(zhuǎn)速、濃度、蘸時(shí)、溫度等幾個(gè)方面分析了影響鈣鈦礦成膜的因素及成膜完整程度對(duì)電池性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能電池 TiO_2 ZnO 多巴胺 鈣鈦礦
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 引言11-12
• 1.2 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的發(fā)展12-13
• 1.3 鈣鈦礦型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化物簡(jiǎn)介13-14
• 1.4 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能參數(shù)14-16
• 1.5 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池工作原理16-17
• 1.6 主要研究?jī)?nèi)容及意義17-20
• 2 以TiO_2為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備及研究20-35
• 2.1 引言20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器20-22
• 2.2.1 主要試劑20-21
• 2.2.2 導(dǎo)電基底21
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)條件21
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備21-22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分22-26
• 2.3.1 基片的刻蝕與清洗22-23
• 2.3.2 致密TiO_2層的制備23-24
• 2.3.3 介孔TiO_2層的制備24
• 2.3.4 雜化鈣鈦礦膜的制備24-25
• 2.3.5 空穴傳輸層的旋涂25-26
• 2.3.6 蒸鍍對(duì)電極及效率的測(cè)試26
• 2.4 表征及測(cè)試26-34
• 2.4.1 致密TiO_2層的表征(SEM、XRD)26-27
• 2.4.2 鈣鈦礦膜的結(jié)構(gòu)和形貌分析(SEM、XRD)27-30
• 2.4.3 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析(UV-Vis)30
• 2.4.4 發(fā)射光譜(PL)30-32
• 2.4.5 J-V曲線測(cè)試32-34
• 2.5 小結(jié)34-35
• 3 以ZnO為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備及研究35-55
• 3.1 引言35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器35-37
• 3.2.1 主要試劑35-36
• 3.2.2 導(dǎo)電基底36
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)條件36
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分37-40
• 3.3.1 基片的清洗38
• 3.3.2 ZnO種子層的制備38
• 3.3.3 ZnO納米棒的制備(部分浸泡多巴胺)38-39
• 3.3.4 雜化鈣鈦礦膜的制備39
• 3.3.5 空穴傳輸層的旋涂39-40
• 3.3.6 蒸鍍對(duì)電極及效率的測(cè)試40
• 3.4 表征及測(cè)試40-54
• 3.4.1 ZnO種子層的表征40
• 3.4.2 ZnO納米棒的制備(浸泡多巴胺)40-42
• 3.4.3 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析(UV-Vis)42-43
• 3.4.4 形貌表征(鈣鈦礦)43-44
• 3.4.5 分析制備鈣鈦礦膜的最優(yōu)條件44-53
• 3.4.6 J-V曲線測(cè)試53-54
• 3.5 小結(jié)54-55
• 4 結(jié)論與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果62-64
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 王汝成,徐士進(jìn),陸建軍,郭延軍;鈣鈦礦族礦物的晶體化學(xué)分類(lèi)和地球化學(xué)演化[J];地學(xué)前緣;2000年02期

2 徐長(zhǎng)志;靳映霞;柳清菊;;鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展[J];儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù);2014年06期

3 劉成;沈璐穎;徐鄭羽;王冉;趙高超;史高楊;代曉艷;史成武;;鈣鈦礦太陽(yáng)電池的研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2014年12期

4 李仲明;極富發(fā)展前景的多晶硅薄膜太陽(yáng)電池[J];新材料產(chǎn)業(yè);2003年07期

5 袁鎮(zhèn);賀立龍;;太陽(yáng)能電池的基本特性[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2007年16期

6 王福芝;譚占鰲;戴松元;李永舫;;平面異質(zhì)結(jié)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)電池研究進(jìn)展[J];物理學(xué)報(bào);2015年03期

7 楊旭東;陳漢;畢恩兵;韓禮元;;高效率鈣鈦礦太陽(yáng)電池發(fā)展中的關(guān)鍵問(wèn)題[J];物理學(xué)報(bào);2015年03期

8 丁雄P，

本文編號(hào)：255215