CH₃NH₃PbX₃（X=Cl,Br,I）是太陽能電池里最具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新材料,由于具有高吸收系數(shù),帶隙可調(diào)控,較長載流子壽命和雙極性載流子傳輸特性等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用到光伏領(lǐng)域。目前,已經(jīng)有單位開始制備大面積,柔性鈣鈦礦太陽能電池,加快了其市場化應(yīng)用的步伐。然而制備過程使用了昂貴的金和空穴傳輸材料,使得成本偏高。本文從降低制備鈣鈦礦太陽能電池的成本出發(fā),使用商用導(dǎo)電碳漿替代了金和空穴傳輸材料。并探索無空穴鈣鈦礦太陽能電池的制備工藝。經(jīng)優(yōu)化,成功的制備出低溫碳電極鈣鈦礦太陽能電池,為創(chuàng)新型研究打下基礎(chǔ)。為了提升碳電極鈣鈦礦太陽能電池效率,采用兩種氨基酸修飾介孔二氧化鈦（Meso-TiO₂）。結(jié)果表明,甘氨酸能夠改善CH₃NH₃PbI₃與Meso-TiO₂層的界面接觸,增強界面處電荷的傳輸效率,同時抑制電子與空穴的復(fù)合速率,從而提高了器件的性能。采用掃描開爾文探針顯微鏡（SKPM）和導(dǎo)電原子力顯微鏡（c-AFM）... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 太陽能資源的利用
    1.2 太陽能電池的分類
        1.2.1 晶體硅太陽能電池
        1.2.2 多元化合物薄膜太陽能電池
        1.2.3 有機薄膜太陽能電池
        1.2.4 染料敏化太陽能電池
    1.3 有機金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池
        1.3.1 鈣鈦礦太陽能電池發(fā)展歷程
        1.3.2 鈣鈦礦薄膜的組成與結(jié)構(gòu)
        1.3.3 鈣鈦礦薄膜的光電性質(zhì)
        1.3.4 鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)與工作原理
        1.3.5 鈣鈦礦薄膜的制備工藝
        1.3.6 鈣鈦礦太陽能電池的其他層材料
        1.3.7 鈣鈦礦太陽能電池的重要性能參數(shù)
        1.3.8 鈣鈦礦太陽能電池當今存在的問題與市場化前景
    1.4 本文的研究思路與主要內(nèi)容
    參考文獻
第二章 實驗部分
    2.1 主要實驗試劑與儀器
        2.1.1 主要藥品試劑
        2.1.2 主要儀器設(shè)備
    2.2 鈣鈦礦薄膜測試方法
        2.2.1 紫外可見光譜測試
        2.2.2 微觀形貌測試
        2.2.3 物相結(jié)構(gòu)分析
    2.3 鈣鈦礦太陽能電池測試方法
        2.3.1 PCE測試
        2.3.2 電化學(xué)阻抗測試
第三章 基于低成本碳電極鈣鈦礦太陽能電池的制備工藝探索
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與儀器
        3.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的制備工藝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 基于鈣鈦礦太陽能電池的制備工藝與測試研究
        3.3.2 鈣鈦礦太陽能電池相關(guān)薄膜的性質(zhì)表征
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 基于氨基酸修飾Meso-TiO_2提高CH_3NH_3PbI_3太陽能電池性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 氨基酸修飾Meso-TiO_2的鈣鈦礦太陽能電池的光電性能
        4.3.2 交流阻抗譜研究氨基酸處理Meso-TiO_2對鈣鈦礦太陽能電池的界面影響
        4.3.3 氨基酸處理Meso-TiO_2對鈣鈦礦成膜形貌的影響
        4.3.4 PbI2和CH_3NH_3PbI_3的晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.3.5 氨基酸處理Meso-TiO_2對CH_3NH_3PbI_3薄膜光吸收的影響
        4.3.6 CH_3NH_3PbI_3薄膜電池滯后性與穩(wěn)定性測試
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 SKPM和c-AFM聯(lián)用研究不同基底對鈣鈦礦晶界的光電特性
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 測試樣品的制備
        5.2.2 SKPM和c-AFM的表征
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
攻讀碩士學(xué)位期間投稿的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]具有接近15%能量轉(zhuǎn)換效率的有機太陽能電池[J]. 崔勇,姚惠峰,楊晨熠,張少青,侯劍輝.  高分子學(xué)報. 2018(02)
[2]碳電極在鈣鈦礦太陽能電池中的研究進展[J]. 蔣西西,靳映霞,柳清菊.  功能材料. 2016(10)
[3]退火溫度對CH3NH3PbI3鈣鈦礦薄膜結(jié)構(gòu)和電學(xué)特性的影響[J]. 吳亞美,楊瑞霞,田漢民,陳帥.  功能材料. 2016(07)
[4]碲化鎘太陽能電池的研究進展[J]. 馮曉東,陳文超.  南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
[5]影響太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的因素及改進措施[J]. 于昆倫,林愛暉,周友初.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2012(12)
[6]染料敏化太陽能電池的研究進展[J]. 孫旭輝,包塔娜,張凌云,張國華,王維廣.  化工進展. 2012(01)
[7]內(nèi)蒙古太陽能資源的分布特征與光伏發(fā)電開發(fā)的可行性分析[J]. 彭軍,楊智奇,董菁雯.  太陽能. 2011(03)

博士論文
[1]無鎘的銅銦鎵硒太陽能電池制備與性能研究[D]. 廖榮.廣東工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]鈣鈦礦太陽能電池中電荷收集層的研究[D]. 董慶順.大連理工大學(xué) 2015



本文編號：3656725