有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池由于其卓越的光電特性,在可再生能源中表現(xiàn)出較大的應(yīng)用潛力。得益于鈣鈦礦薄膜合成的不斷改進(jìn)和優(yōu)化、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化以及界面?zhèn)鬏攲酉嗷プ饔玫纳钊胙芯?目前其認(rèn)證的最高效率值已達(dá)到22.7%。其中,界面?zhèn)鬏攲优c鈣鈦礦活性層的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)是影響器件性能的關(guān)鍵所在。本論文分別從傳輸層與活性層摻雜的角度出發(fā),具有針對性的調(diào)控空穴傳輸層與鈣鈦礦活性層相應(yīng)的光電性質(zhì)。具體如下:(1)首先,我們開展了空穴傳輸層摻雜的工作。我們與山東大學(xué)晶體材料研究所的夏海兵教授課題組合作,將尺寸約為46 nm的金銀納米合金應(yīng)用到鈣鈦礦太陽能電池中,這也是首次將金銀納米合金作為添加劑,應(yīng)用到p-i-n型鈣鈦礦的PEDOT:PSS層中的工作。通過優(yōu)化過后,摻雜過后的器件能達(dá)到16.76%的光電效率值,與未摻雜的器件相比,實(shí)現(xiàn)了28%的效率提升。IPCE、紫外吸收、熒光及電化學(xué)交流阻抗的系統(tǒng)測試結(jié)果表明,由于金銀納米合金較強(qiáng)的散射效應(yīng),器件的光吸收特性得到明顯的增加。同時(shí)由于金銀納米合金的摻雜,修飾后的PEDOT:PSS層具備更好的電荷傳輸特性。(2)我們研究了富勒烯衍生物C_60<...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1NREL認(rèn)證的太陽能電池的分類及研究進(jìn)展鈣鈦礦(perovskite)是一種礦物的名稱，其化學(xué)組成為CaTiO3

但制作成本相對較高。)薄膜太陽能電池，主要包括砷化鎵GaAs、銅銦鎵錫CIGS、碲化鎘CdTe等。該太陽能電池吸收層較薄，光電轉(zhuǎn)化效率較高，器件較穩(wěn)定，但所用材料儲量較少或有毒性，因此不能得到大規(guī)模的生產(chǎn)。)新型太陽能電池，包括染料敏化太陽能電池、有機(jī)太陽能電池、鈣鈦....

圖1.4理想鈣鈦礦ABX3的晶體結(jié)構(gòu)

PCE==oc×sc×作的狀態(tài)。構(gòu)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通式為ABX3，可看作密堆積的結(jié)果，如圖1.4、甲瞇離子等，B指二價(jià)金屬陽離子，X是指鹵理想鈣鈦礦的晶體，可認(rèn)為是B與X組成的12]立方八面體，A原子與X原子以立....

圖1.11不同鈣鈦礦薄膜制備方法的比較

圖1.11不同鈣鈦礦薄膜制備方法的比較1.10鈣鈦礦的電子傳輸材料鈣鈦礦太陽能電池除了需要鈣鈦礦吸收層吸收太陽光以外，還要具備與其相匹的傳輸材料，進(jìn)行電子與空穴的有效傳輸，從而達(dá)到理想的器件效率。電子傳輸(electrontransportlayer)能夠與活性層形成較....

圖3.1器件的結(jié)構(gòu)示意圖以及J-V曲線圖

速離心機(jī)中進(jìn)行離心處理，將得到的金銀納米合金顆粒分濃度的溶液。然后將得到的金銀納米合金以不同的溶液中，并在冰域中超聲振蕩一段時(shí)間，確保金銀納米顆同時(shí)，未摻雜金銀納米合金的PEDOT:PSS溶液作為對比經(jīng)過0.45μm的水系濾頭過濾后再進(jìn)行使用。的溶液以轉(zhuǎn)速3000r....

本文編號：3921197