近幾年來,鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)的認證效率已經(jīng)達到了 22.7%,接近晶硅太陽能電池的效率,然而其光譜吸收范圍仍主要局限在可見光區(qū),而且在不同活性層間的電荷傳輸嚴(yán)重影響電池光電轉(zhuǎn)換性能。本論文以提高PSCs的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)等性能為目的,一是針對鈣鈦礦薄膜的光譜響應(yīng)的局限性,通過IR806染料敏化上轉(zhuǎn)換納米粒子(IR806-UCNCs)嵌入鈣鈦礦光吸收層拓寬電池光譜吸收范圍,二是為了改善鈣鈦礦量子點(QDs)光吸收層的電荷傳輸性能,通過界面構(gòu)建碳納米管(CNTs)高速電荷傳輸網(wǎng)絡(luò)以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)界面修飾來改善量子點薄膜的電荷傳輸性能,以期提高PSCs的光電轉(zhuǎn)換性能。具體內(nèi)容如下:(1)將IR806-UCNCs嵌入到平面PSCs中,用以拓寬電池吸光層MAPbI3的光譜吸收范圍,進一步提高電池近紅外光(800-1000 nm)捕獲能力。采用NOBF4作為配體利用配體交換的方法制備出與鈣鈦礦前驅(qū)液相混溶的IR806-UCNCs,將混有IR806-UCNCs的鈣鈦礦前驅(qū)液通過一步旋涂原位嵌入的方法形成IR806-UCNCs嵌入的鈣鈦礦光吸收層,形成寬光譜響應(yīng)的鈣鈦礦...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＮＲＥＬ出版的各類光伏器件實驗室認證效率統(tǒng)計圖??Ｆｉｇ．?１－１?ＮＲＥＬ?ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ?ｖａｒｉｏｕｓ??

Ｐｅｒｏｖｓｋｉ，隨后科學(xué)家將類似于ＣａＴｉＣｂ礦物材料ＡＢＸ３結(jié)構(gòu)的材料統(tǒng)稱為鈣鈦礦材料??［５］。對于ＰＳＣｓ中的有機無機雜化鉛鹵鈣鈦礦吸光材料具有ＡＢＸ３結(jié)構(gòu)（圖１－２所示），??一般為正八面體或立方體結(jié)構(gòu)，其中Ａ—般為大的陽離子（ＣＨ３ＮＨ３＋，ＣＨ（ＮＨ２）２＋，??Ｃ....

圖１－３?ＰＳＣｓ結(jié)構(gòu)示意圖（ａ）介孔結(jié)構(gòu)，（ｂ）平面結(jié)構(gòu)??－－

?由于鈣鈦礦材料擁有這些優(yōu)異的特性，被應(yīng)用到光伏器件中會產(chǎn)生高的開路??電壓（Ｄ和短路電流密度（Ｊｓｃ）。??渺??圖１－２有機無機雜化鉛鹵鈣鈦礦吸光材料晶體結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａ....

圖１－４鈣鈦礦活性層制備技術(shù)（ａ）—步溶液法，（ｂ）兩步溶液法，（ｃ）雙源共蒸發(fā)法Ｐ１】??Ｆｉｇ．?１－４?Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ａｃｔｉｖｅ?ｌａｙｅｒｓ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，?（ａ）?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｉｎ?ｏｎｅ－ｓｔｅｐ，?（ｂ）??－－

縮短了電子的傳輸距離，對于一個有效的光捕獲不需要高的結(jié)晶性，易于制備，??從而改善電池的性能［１５］。??圖１－３?（ｂ）是平面結(jié)構(gòu)的電池示意圖，電池結(jié)構(gòu)與介孔結(jié)構(gòu)電池的區(qū)別在于去除??了致密ＥＴＬ表面的介孔支架層，致使增加了鈣鈦礦層與ＥＴＬ和ＨＴＬ之間形成的兩個??接觸界面，也....

圖1-5PSCs的工作原理示意圖

陽能電池發(fā)展現(xiàn)狀??為其中一個最有希望的新型光伏器件，其展現(xiàn)出了巨大的科展示了關(guān)于ＰＳＣｓ出版物的快速發(fā)表情況以及ＮＲＥＬ認證?２４?＿?（ＦＡＰｂＩ３）０．９５?（ＭＡＰｂＢｒ３）＾５＾＿＿２２．圓??Ｌ?Ｔ?Ｈ?Ｂ?Ｉ?１?１８?．?／？（ＦＡ〇．ｇ５ＭＡ〇，ｓ）Ｐｂ（Ｉｊ．....

本文編號：3911661