鈣鈦礦太陽能電池的結構優(yōu)化和活性層摻雜改性研究
發(fā)布時間:2025-02-08 10:31
近年來,鈣鈦礦太陽能電池以其簡單的制備工藝,高的吸光系數(shù)和優(yōu)良的電荷傳輸性能成為光伏領域研究熱點。雖然鈣鈦礦太陽能電池發(fā)展迅速,其功率轉換效率不斷取得突破,但是仍然存在器件成本高和自然環(huán)境中穩(wěn)定性差等問題。針對上述問題,本文開展了如下的研究:首先,在高濕度(35%-50%)的自然環(huán)境條件下,對傳統(tǒng)介觀鈣鈦礦太陽能電池結構進行優(yōu)化,設計與制備了具有三明治結構的新型電子傳輸層(SS-ETL),并組裝了器件,得到結構為FTO/SS-ETL/CH3NH3PbI3/Spiro-MeOTA/Ag的鈣鈦礦太陽能電池。其中,SS-ETL由TiO2致密層、TiO2介孔層和通過TiCl4溶液后處理引入的TiO2覆蓋層組成。研究表明,TiO2覆蓋層修復了FTO/TiO2致密層/TiO2介孔層薄膜電極在制備后期煅燒過程中產生的微裂紋,減少薄膜電極的電荷復合、提高電子傳輸和收集,使鈣鈦礦太陽能電池...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號:4031386
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圖1-1世界能源預測圖
當然對于日常生活所需能源的需求也在不斷增加。當前我們使用炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)的化石燃料,但他們的大量使用也會給害?諝猸h(huán)境嚴重污染,一些化石燃料的燃燒使全球氣候變暖,大部分地區(qū)PM2.5嚴重超標,自然災害不斷,致使人類的健康化石燃料明顯存在不可再生致命弱點,因此需要我們去....
圖1-2鈣鈦礦太陽能電池的效率變化趨勢圖
圖1-2鈣鈦礦太陽能電池的效率變化趨勢圖.1-2Efficienciestendencychartofperovskitesolarcellsinrecenty然鈣鈦礦太陽電池效率得到很大提高,且在不久的將來,生產中占據一席之地,同時必然在社會能源問題中做....
圖1-3鈣鈦礦太陽能電池工作原理示意圖
skite/Sprio-MeOTAD結構的鈣鈦礦太陽電池的工作原理如圖1-3所示。鈣鈦礦太陽電池與染料敏化太陽電池的工作機理具有相似性,當器件受到太陽光照射,鈣鈦礦就會被激發(fā)產生電子和空穴,然后由電子和空穴傳輸層分別傳導和收集光生載流子,整個過程可用以下幾個步驟表示[12,1....
圖1-4典型的介孔結構鈣鈦礦太陽電池結構圖
ecb(TiO2)+h(perovskite)→HTM界面的電子與空穴復合:e-(perovskite)+h+(HTM)→發(fā)態(tài)維持的時間的長短與電子的注入情況關聯(lián),電子的注入率就會明顯增加,若處于激發(fā)態(tài)相應減小,因為電子會在注入半導體導帶之前入效率的關鍵是(1-2)和....
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