發(fā)布時間：2024-02-15 18:06

　　有機(jī)-無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)為新能源太陽能電池應(yīng)用提供了高效的方法,由于高效的電子傳輸能力及高光吸收系數(shù),有效解決能源問題。鈣鈦礦太陽能電池具備應(yīng)用優(yōu)勢,成為高性能和低成本制備光伏器件的首選。已通過國際認(rèn)證,現(xiàn)今已經(jīng)取得22%的光電轉(zhuǎn)換效率。鈣鈦礦薄膜優(yōu)化是通過提高鈣鈦礦結(jié)晶度和鈣鈦礦薄膜光電性能得以實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)方法一般包括:一步法和兩步法及溶劑添加研究。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)證明,一步法得到的鈣鈦礦薄膜針孔較多且薄膜不夠平整,因此,采用兩步連續(xù)沉積方法制備鈣鈦礦太陽能電池。以溶劑工程為基礎(chǔ),將二甲基亞砜(DMSO)添加到碘化鉛(PbI₂)前驅(qū)液中,可以提升鈣鈦礦太陽能電池的性能。本論文選擇DMSO添加到甲基碘化銨/異丙醇(MAI/IPA)溶劑中處理已經(jīng)形成的PbI₂薄膜,根據(jù)奧斯瓦爾德定律解釋該現(xiàn)象,得到結(jié)晶度更高的鈣鈦礦晶體,形成針孔較少的鈣鈦礦薄膜。并且通過系列表征:紫外-可見-近紅外吸收、熒光發(fā)射光譜測試、掃描電子顯微鏡測試等手段表征優(yōu)化的鈣鈦礦薄膜具有較好的光吸收系數(shù)。因此,相應(yīng)得到的鈣鈦礦太陽能電池效率明顯提高,其光電轉(zhuǎn)換效率從13...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外太陽能電池研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 鈣鈦礦太陽能電池形貌控制的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 制備工藝控制鈣鈦礦薄膜形貌的研究進(jìn)展
        1.3.2 溶劑添加控制鈣鈦礦薄膜形貌的研究進(jìn)展
    1.4 希夫堿金屬配合物光學(xué)性能的研究
        1.4.1 希夫堿金屬配合物
        1.4.2 希夫堿金屬配合物的熒光增強(qiáng)作用
        1.4.3 希夫堿金屬配合物的紫外-可見吸收范圍
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.3 制備方法
    2.4 結(jié)構(gòu)表征和性能測試方法
        2.4.1 粉末X射線衍射譜(XRD)
        2.4.2 掃描電子顯微鏡測試(SEM)
        2.4.3 原子力顯微鏡(AFM)
        2.4.4 液體/固體紫外-可見吸收光譜測試(UV-vis)
        2.4.5 熒光光譜測試(PL)
        2.4.6 電流-電壓(I-V)測試
        2.4.7 電化學(xué)交流阻抗測試(EIS)
        2.4.8 開路電壓衰減曲線測試(OCVD)
第3章 DMSO控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 MAI/IPA體積比控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池性能研究
        3.2.2 DMSO添加量控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池性能研究
        3.2.3 靜置時間控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池性能研究
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 DMSO添加量控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池光學(xué)性能研究
        3.3.2 靜置時間控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池光學(xué)性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 TBP控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        4.2.1 TBP/MAI體積比對鈣鈦礦薄膜形貌優(yōu)化及電池性能研究
        4.2.2 TBP/MAI靜置時間控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池性能研究
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 TBP/MAI體積比控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池性能研究
        4.3.2 靜置時間控制鈣鈦礦薄膜形貌及電池光學(xué)性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 亞胺-Cd金屬配合物在PSCs中的應(yīng)用研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        5.2.1 亞胺-Cd金屬配合物摻雜空穴傳輸層(HTM)應(yīng)用
        5.2.2 亞胺-Cd金屬配合物摻雜PbI₂層應(yīng)用
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 不同濃度亞胺-Cd金屬配合物/HTM溶液修飾PSCs效果
        5.3.2 不同濃度亞胺-Cd金屬配合物/PbI₂溶液修飾PSCs效果
        5.3.3 亞胺-Cd金屬配合物的紫外-可見-近紅外吸收測試
        5.3.4 亞胺-Cd金屬配合物的熒光發(fā)射測試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3900119