本文關(guān)鍵詞：鈣鈦礦光電材料和器件的制備與表征

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【摘要】：太陽能是世界上最豐富的能源資源,一年的陽光可以提供的能量多于一百倍世界上已知化石燃料儲(chǔ)備能量的總和,利用太陽能將產(chǎn)生一個(gè)永無止境的能源供應(yīng)。長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)光伏電池是最有發(fā)展前景的方法,其直接將光子轉(zhuǎn)換成電。有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池在近10年的薄膜光伏產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最神速的,滿足高效能的同時(shí)考慮了低成本生產(chǎn)。高效的鈣鈦礦太陽能電池器件以及相關(guān)材料、物理和化學(xué)特性的研究已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究方向。在本文中,為了了解有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池器件的光電轉(zhuǎn)換效率與鈣鈦礦薄膜層晶型結(jié)構(gòu)以及光譜特性的關(guān)系,我們對(duì)鈣鈦礦薄膜做了一系列的表征,主要是用XRD、SEM等對(duì)有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦材料的晶體結(jié)構(gòu)分析,紫外吸收,光致發(fā)光,光致吸收光譜的測(cè)試對(duì)雜化鈣鈦礦薄膜進(jìn)行光譜分析。通過我們的分析,獲得了薄膜和器件的基本光電特性,為器件的制備提供了物理基礎(chǔ)。之后,我們成功制備了有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦電池材料薄膜和光電器件。同時(shí)測(cè)試了器件的電流、電壓特性,得到了一定的光電轉(zhuǎn)換效率。并測(cè)試了其在空氣中的穩(wěn)定性。隨著我們工藝水平的提高,其光電轉(zhuǎn)換效率也在逐漸提高,但是與現(xiàn)有國(guó)際水平依然有一定的差異,因此需要更系統(tǒng)的研究薄膜表面形態(tài)和光電性質(zhì)的關(guān)系,并且對(duì)光激發(fā)的物理現(xiàn)象的理解需要進(jìn)一步深入。希望未來我們能或者更好的鈣鈦礦太陽能電池器件。
【關(guān)鍵詞】：鈣鈦礦太陽能電池 有機(jī)-無機(jī)雜化鉛鹵化物 器件性能 電氣性能 薄膜表征
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 基于鈣鈦礦太陽能電池的簡(jiǎn)介7-21
• 1.1 有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦的固有性質(zhì)7-9
• 1.1.1 晶體結(jié)構(gòu)7-8
• 1.1.2 電子結(jié)構(gòu)8-9
• 1.2 鈣鈦礦光伏特性的進(jìn)展9-15
• 1.2.1 器件結(jié)構(gòu)11-13
• 1.2.2 沉淀過程13-15
• 1.3 CH_3NH_3PbI_3薄膜的光物理機(jī)制15-19
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)21-35
• 2.1 薄膜材料表征技術(shù)21-28
• 2.1.1 XRD表征手段21-22
• 2.1.2 SEM測(cè)試技術(shù)22-23
• 2.1.3 紫外吸收光譜測(cè)試技術(shù)23-24
• 2.1.4 光致發(fā)光(PL)光譜測(cè)量技術(shù)24-25
• 2.1.5 光致吸收(PLA)光譜測(cè)量技術(shù)25-28
• 2.2 器件電氣性能測(cè)試28-35
• 2.2.1 短路電流28
• 2.2.2 開路電壓28-30
• 2.2.3 填充因子30-32
• 2.2.4 效率測(cè)量32-35
• 3 CH_3NH_3PbI_3薄膜光譜研究35-48
• 3.1 CH_3NH_3PbI_3的優(yōu)勢(shì)35
• 3.2 薄膜樣品的制備與測(cè)試35-43
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料36-37
• 3.2.2 薄膜樣品的制備37-38
• 3.2.3 光譜的測(cè)量38-43
• 3.3 結(jié)果與討論43-47
• 3.3.1 CH_3NH_3PbI_3薄膜的XRD測(cè)試43
• 3.3.2 CH_3NH_3PbI_3薄膜的SEM測(cè)試43-45
• 3.3.3 CH_3NH_3PbI_3薄膜的吸收光譜45-46
• 3.3.4 CH_3NH_3PbI_3薄膜的光致發(fā)光譜(PL光譜)46-47
• 3.3.5 CH_3NH_3PbI_3薄膜的光致吸收譜47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 鈣鈦礦器件電學(xué)性能測(cè)試研究48-54
• 4.1 基于鈣鈦礦太陽能電池器件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介48
• 4.2 基于鈣鈦礦材料的太陽能電池制備以及生長(zhǎng)環(huán)境48-51
• 4.2.1 基于鈣鈦礦材料的太陽能電池器件的制備48-49
• 4.2.2 基于鈣鈦礦太陽能電池器件的生長(zhǎng)順序與環(huán)境49-51
• 4.3 基于鈣鈦礦材料的太陽能電池的電氣性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置51-52
• 4.4 結(jié)果與討論52-53
• 4.5 小結(jié)53-54
• 5 工作總結(jié)與展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 袁鎮(zhèn);賀立龍;;太陽能電池的基本特性[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2007年16期

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本文編號(hào)：945982