可再生能源如太陽能等對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,而太陽能電池則是對太陽能的高效利用途徑。近年來,基于雜化鈣鈦礦材料的太陽能電池發(fā)展十分迅速,經(jīng)研究者們的不懈努力,目前經(jīng)認證的鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)化效率己達到22.7%。在鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)中,電子傳輸層起到傳輸電子并阻擋空穴的作用,因此電子傳輸層的質(zhì)量對于鈣鈦礦太陽能電池的性能有十分重要的作用;降低電子傳輸層的制備溫度則可以簡化電池制備的工藝及成本,對于未來的工業(yè)化大面積生產(chǎn)具有重大意義。本文從可低溫制備的高效SnO₂電子傳輸層入手,進行了以下研究:本章采用的器件結(jié)構(gòu)為介孔結(jié)構(gòu),通過控制旋涂次數(shù)制備了不同厚度（40nm,70nm和90nm）的SnO₂致密層,對SnO₂致密層的厚度對于鈣鈦礦太陽能的光電性能的影響進行了研究。在此基礎(chǔ)上使用甲胺鉛碘（MAPbI₃,MA+=CH₃NH₃⁺）作為光吸收層,組裝成不同厚度的電池器件進行測試。通過X射線衍射（XRD）和X射線光電子能譜（XP... 

【文章來源】：湖北大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?（ａ）雜化鈣鈦礦材料格子示意圖（ｂ）［ＭＸ６ｒ團簇示意圖??

時會形成斜方相或斜方六面相鈣鈦礦結(jié)構(gòu)［２７ｈ當(dāng)〇．８＜ｔ＜ｌ時會則形成穩(wěn)定的立方相鈣鈦??礦結(jié)構(gòu)；當(dāng)ｔ＞ｌ時會形成六方相或四方相鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，我們用于光電領(lǐng)域的雜化鈣鈦礦??材料是立方相結(jié)構(gòu)。如圖１－３為常見的雜化鈣鈦礦材料的ｔ參數(shù)［２８］。??ＦＡＰｂ．??ＦＡＰ＾Ｂｉ?．?Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ??］｜?｜?Ｉ?；???０．８５?＂＂?０．９０?Ｉ?￣￣｜?０?９５??Ｗ．二Ｖ?二?ｆＡＰ〇Ｃ１：?ＦＡ５ｒ＞ＣＩ，??圖１－３常見雜化鈣鈦礦材料的容差因子ｔ參數(shù)??作為ＰｖＳＣ的吸光材料，雜化鈣鈦礦材料具有良好的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)。以目前最常??使用的材料甲胺鉛碘（ＭＡＰｂＩ３）為例，首先來說ＭＡＰｂＩ３的激子束縛能僅有２０ｍｅＶ，而??室溫時環(huán)境能為ＫＢＴ＝２６ｍｅＶ?（Ｔ＝２９８Ｋ），這意味著光照后激子可以迅速分離為自由電??子－空穴對［２９］，避免不必要的能量損失；其次它是一種直接帶隙半導(dǎo)體材料，帶隙為??１．５５ｅＶ，這一數(shù)值非常接近因肖克利？奎伊瑟效率極限（Ｓｈｏｃｋｌｅｙ－Ｑｕｅｉｓｓｅｒｌｉｍｉｔ，簡稱Ｓ－Ｑ??ｌｒｎｉｉｔ）所得出的最佳禁帶寬度１．４ｅＶ？］；其載流子的擴散距離較長（基本與所制備吸光??層的厚度相當(dāng)）且其載流子的低有效質(zhì)量從而具有高的載流子遷移率（在ｌＯｃｎ＾Ｖ－Ｖ１??數(shù)量級）［３２］，這兩種優(yōu)異的特性保證了?ＰｖＳＣ中光照產(chǎn)生的載流子具有較長的壽命進而??可以迅速傳遞到界面并有效分離

Ｅｎｅｒｇｙ?（ｅＶ）??Ｐｈｏｔｏｎ?Ｅｎｅｒｇｙ?（ｅＶ）??圖１－５?（ａ）?ＦＡｘＭＡｈＰｂｌ３隨ＦＡ含量增加的光致發(fā)光譜圖（ｂ）?ＭＡＰｂｈＳｎＪＪｉｌＳｎ含量增加??的吸收譜圖（ｃ）?ＭＡＰｂ（ｌ，＿ｘＢｒｘ）３隨Ｂｒ含量増加的光致發(fā)光譜圖（ｄ）?ＦＡ＾Ｃｓ＾ｂ?（１�？邸＃矗�??隨Ｃｓ含量增加的光致發(fā)光譜圖??從格子結(jié)構(gòu)理解上述含義，即雜化鈣鈦礦材料ＡＭＸ３的帶隙是由［ＭＸ６］４－團簇中Ｍ??原子與Ｘ原子的鍵角及鍵長決定，如上討論，實際情況中Ａ離子的大小也會引起Ｍ－Ｘ??鍵的變化，因此通過調(diào)控雜化鈣鈦礦材料ＡＭＸ３中每個位置的成分組成即可大幅度調(diào)控??５??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3595234