近年來,鈣鈦礦太陽能電池因其爆發(fā)式的發(fā)展而受到越來越多研究者的關(guān)注,目前世界最高效率記錄已經(jīng)達到22.7%。因為定向生長的Ti02一維納米棒陣列(TiO2-NA)具有優(yōu)越的電子傳輸性能,所以它可以作為電子傳輸層應用到鈣鈦礦太陽能電池當中。本文制備了高效率、無遲滯、高穩(wěn)定性的基于Ti02-NA電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池。首先,通過調(diào)整致密層,探究了其對形貌的影響;接著具體探究了水熱反應制備納米棒陣列過程中,不同溶劑比、反應時間等因素對納米棒陣列生長的影響。其次,分別研究了銫(Cs)摻雜,銫(Cs)、鉀(K)共摻雜的混合型鈣鈦礦吸光層光電轉(zhuǎn)換性能。在Cs摻雜的混合型鈣鈦礦吸光層的工作中,探究了不同濃度鈣鈦礦前驅(qū)體、退火時間、退火溫度等因素對鈣鈦礦成膜結(jié)晶、晶粒生長、膜面形貌等方面的影響。并采用紫外可見光(Uv-vis)吸收光譜、光致發(fā)光(PL)、原子力顯微鏡(AFM)、SCLC、謝樂公式等手段對不同濃度鈣鈦礦前驅(qū)體制備的鈣鈦礦層做了深度表征分析;在Cs、K共摻雜的混合型鈣鈦礦吸光層的工作中,探究了不同DMF:DMSO混合溶劑比、旋涂工藝等參數(shù)對鈣鈦礦成膜結(jié)晶、晶粒生長、膜面形貌等方面的影...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 背景介紹
    1.2 鈣鈦礦太陽能電池
        1.2.1 鈣鈦礦材料簡介
        1.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)和原理
        1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池的制備方法
    1.3 基于一維納米棒陣列基底的鈣鈦礦太陽能電池
        1.3.1 基于TiO₂納米棒陣列基底的鈣鈦礦太陽能電池
        1.3.2 基于ZnO納米棒陣列基底的鈣鈦礦太陽能電池
        1.3.3 基于其他納米棒陣列基底的鈣鈦礦太陽能電池
    1.4 本文的選題思路和主要內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗所需原料
    2.2 實驗儀器設(shè)備
    2.3 測試和表征方法
        2.3.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)
        2.3.2 X射線衍射(XRD)
        2.3.3 紫外可見(UV-vis)吸收光譜
        2.3.4 光致發(fā)光(PL)
        2.3.5 原子力顯微鏡(AFM)
        2.3.6 鈣鈦礦太陽能電池的電化學性能分析
第三章 電子傳輸層材料制備與表征
    3.1 TiO₂致密層的制備與表征
        3.1.1 前驅(qū)體溶液法制備TiO₂致密層
        3.1.2 ALD法制備TiO₂致密層
    3.2 TiO₂納米棒陣列的制備與表征
        3.2.1 體系中不同溶劑比的討論
        3.2.2 不同反應時間的討論
        3.2.3 其他基底上長的TiO₂納米棒陣列
    3.3 本章小結(jié)
第四章 鈣鈦礦吸光層材料制備與表征
    4.1 一步法(中間體-反溶劑)制備Cs摻雜的混合型鈣鈦礦吸光層
        4.1.1 不同濃度鈣鈦礦前驅(qū)體制備的鈣鈦礦材料的表征
        4.1.2 不同濃度鈣鈦礦前驅(qū)體鈣鈦礦結(jié)晶生長的分析
        4.1.3 體系蓋板模型的提出
    4.2 步法(中間體-反溶劑)制備Cs、K共摻雜的混合型鈣鈦礦吸光層
        4.2.1 不同溶劑體積比對鈣鈦礦成膜的影響
        4.2.2 不同旋涂工藝對雜鈣鈦礦成膜的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于TiO₂-NA的鈣鈦礦太陽能電池制備與表征
    5.1 基于TiO₂-NA的鈣鈦礦太陽能電池制備
    5.2 光電轉(zhuǎn)換效率的表征
        5.2.1 基于Cs摻雜的混合型鈣鈦礦制備的太陽能電池
        5.2.2 基于Cs、K共摻雜的混合型鈣鈦礦制備的太陽能電池
    5.3 EQE分析
    5.4 穩(wěn)定性分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的科研成果
致謝



本文編號：3799117