近年來,一種名為鈣鈦礦太陽能電池的新型薄膜光伏器件吸引了科研人員的廣泛關注。從2009年至今,其光電轉換效率從3.8%增長到22.7%,已經(jīng)可以和晶硅太陽能電池相媲美,效率已經(jīng)不再是制約其商業(yè)化發(fā)展的決速步。目前,該領域研究熱點也開始從提升器件效率向制備大面積、高穩(wěn)定性、環(huán)境友好的鈣鈦礦太陽能電池上轉移,尤其是器件的穩(wěn)定性問題已經(jīng)成為該領域面臨的最大挑戰(zhàn)。于此同時,大量的工作開始從動力學的角度去研究鈣鈦礦材料穩(wěn)定性以及器件輸運性質(zhì)的穩(wěn)定性,這些工作能夠從理論上找到問題所在,對實驗上解決器件穩(wěn)定性問題能夠起到一定的指導作用。基于此背景,本論文研究了鈣鈦礦太陽能電池的電荷存儲和復合特性,并將這些微觀過程與器件穩(wěn)定性建立起直接的聯(lián)系,為提高器件穩(wěn)定性提供一些指導性建議。本文主要工作可以總結如下:一、通過瞬態(tài)光電流/光電壓、電化學阻抗譜及理論計算等方法研究了器件電荷存儲的機制,發(fā)現(xiàn)在外加偏壓下,大量的電荷主要存儲在抽取層中并接近抽取層和吸收層表面。二、通過引入超薄的界面鈍化層并結合可調(diào)控的瞬態(tài)光電壓、熒光等表征手段深入探討了瞬態(tài)測量中的電荷復合機制。結果表明,光電壓的衰減動力學為電荷反向復合機...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1未來的初級能源使用情況[2]為了提升光伏發(fā)電較傳統(tǒng)能源供應方式的競爭力，發(fā)展高效率、低成本、高穩(wěn)定的光伏技術成為了該領域的研究熱點。目前，太陽能電池已經(jīng)從第一代的晶硅、砷化鎵電池發(fā)展到基于新型薄膜材料的第三代太陽電池。鈣鈦礦太陽電池是近些年發(fā)展起來的以有機無機雜化的鈣....

留下帶正電荷的施主離子，因此會形成一個如圖1.2(b)所描述的從P指向N的內(nèi)建電場F。隨著擴散運動的進一步進行，內(nèi)建電場F逐漸增大，整個P區(qū)的能帶一起上移，N區(qū)的能帶下移。另外在內(nèi)建電場的驅(qū)動下，空穴會從N向P漂移，電子從P向N漂移。載流子的....

圖1.3常見半導體結能帶結構(a)(b)異質(zhì)結(c)金屬半導體結(d)金屬絕緣體半導體結[6]1.2.2半導體的電荷輸運理論在前面我們已經(jīng)說到，P-N結在平衡狀態(tài)下對外不顯示電流，但是在外加偏壓的情況下，P-N結的平衡狀態(tài)被打破，對外將呈現(xiàn)不對稱的伏安特性....

圖1.4外加正向偏壓下p-n結能帶結構及載流子輸運示意圖1.2.3光生伏特效應晶體內(nèi)部的原子按照一定的布拉菲格子周期性排列，相同格點的電子會相互擾動，原來孤立的原子能級變成離域化的能帶結構，被占據(jù)和未被級之間的間隙則變成帶隙。不同帶隙的晶體表現(xiàn)出的物理性質(zhì)大相徑庭說，半....

本文編號：3989816