本文關(guān)鍵詞：有機(jī)—無(wú)機(jī)鈣鈦礦單晶體生長(zhǎng)及其物化性能研究

  更多相關(guān)文章： 太陽(yáng)能電池 有機(jī)-無(wú)機(jī)鈣鈦礦 晶體生長(zhǎng) 物化特征 結(jié)晶體系

【摘要】：鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是近5年太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。ABX3鈣鈦礦不但具有快速傳遞空穴和電子的能力,而且具有強(qiáng)而寬的可見(jiàn)光吸收性能。鈣鈦礦晶體的制備一般包括一步法、兩步法、雙源共蒸法以快速結(jié)晶法等,其中,快速結(jié)晶法無(wú)需高溫加熱就可以獲得致密平整的鈣鈦礦薄膜。但是,目前并沒(méi)有關(guān)于快速結(jié)晶法的原理及其控制條件的詳細(xì)的研究。本文以快速結(jié)晶法中鈣鈦礦的相變結(jié)晶原理研究為切入點(diǎn),在詳細(xì)研究了鈣鈦礦在混合溶劑中的相態(tài)和相轉(zhuǎn)變條件之后,結(jié)合鈣鈦礦單晶體生長(zhǎng)方法,開(kāi)發(fā)了一系列鈣鈦礦單晶體的生長(zhǎng)方法,并對(duì)其物化性能展開(kāi)研究。主要包括以下幾方面的內(nèi)容：1.鈣鈦礦MAPbI3相轉(zhuǎn)變條件研究。鈣鈦礦MAPbI3在混合溶劑Y-丁內(nèi)酯-氯代苯、N-N二甲基甲酰胺-氯代苯中能夠以溶質(zhì)、鈣鈦礦晶體、和中間產(chǎn)物三種狀態(tài)存在。具體存在狀態(tài)受到溫度、溶劑比例以及溶質(zhì)含量三個(gè)方面的綜合影響,并且可以通過(guò)加熱或改變混合溶劑的比例可以實(shí)現(xiàn)相態(tài)及其相互之間的轉(zhuǎn)化條件。2.鈣鈦礦MAPbI3、MAPbBr3、MAPbCl3單晶體的生長(zhǎng),以及鈣鈦礦MAPbI3晶體參數(shù)。鈣鈦礦MAPbI3共有三種晶型,其中,在常溫下以四方晶系存在,在高溫(57。C以上)為立方晶系。通過(guò)向生長(zhǎng)液中加入氯苯,降低了生長(zhǎng)溫度,成功得到立方晶系MAPbI3。3.混合系鈣鈦礦單晶體MAPbIxBr3-x和MAPbBrxCl3-x的生長(zhǎng)。進(jìn)而研究了了單晶體中鹵族元素比例和物化性能之間的關(guān)系,并初步探討了影響單晶體中鹵族元素比例的因素。
【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能電池 有機(jī)-無(wú)機(jī)鈣鈦礦 晶體生長(zhǎng) 物化特征 結(jié)晶體系
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O78
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-35
• 1.1 太陽(yáng)能電池概述16-18
• 1.1.1 太陽(yáng)能電池的優(yōu)勢(shì)16-17
• 1.1.2 太陽(yáng)能電池分類及發(fā)展17-18
• 1.2 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展18-25
• 1.2.1 鈣鈦礦材料簡(jiǎn)介18-20
• 1.2.2 鈣鈦礦太陽(yáng)能電池發(fā)展20-25
• 1.3 鈣鈦礦晶體生長(zhǎng)調(diào)控研究進(jìn)展25-29
• 1.3.1 一步法制備鈣鈦礦納米晶薄層25-27
• 1.3.2 兩步法制備鈣鈦礦納米晶薄層27-29
• 1.4 鈣鈦礦單晶體的研究進(jìn)展29-33
• 1.5 研究目的和意義33-35
• 第二章 MAPbI_3相轉(zhuǎn)變研究35-44
• 2.1 MAPbI_3相轉(zhuǎn)變條件研究背景35
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分35-37
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料與試劑35
• 2.2.2 原材料的制備35-36
• 2.2.3 MAPbI_3在混合溶劑中溶解度的測(cè)定36
• 2.2.4 MAPbI_3在GBL-CN以及DMF-CN混合溶液中的相轉(zhuǎn)變條件36-37
• 2.3 結(jié)果和討論37-43
• 2.3.1 氯苯調(diào)節(jié)MAPbI_3在混合溶劑中溶解度37-39
• 2.3.2 MAPbI_3在混合溶劑中存在狀態(tài)39-43
• 2.4 本章小結(jié)43-44
• 第三章 MAPbI_3單晶體的生長(zhǎng)及物化性能研究44-56
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分44-47
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料與試劑44
• 3.1.2 原材料的制備44-45
• 3.1.3 MAPbX_3單晶體的生長(zhǎng)45-47
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與表征47-55
• 3.2.1 單晶體數(shù)據(jù)收集及解析47-50
• 3.2.2 單晶體粉末樣品的XRD50-51
• 3.2.3 單晶體鈣鈦礦的TG-DSC分析51-52
• 3.2.4 單晶體鈣鈦礦的光譜學(xué)分析52-54
• 3.2.5 單晶體鈣鈦礦的XPS分析54-55
• 3.3 本章小結(jié)55-56
• 第四章 MAPbI_xBr_(3-x)和MAPbBr_xCl_(3-x)單晶體研究56-73
• 4.1 雜化鈣鈦礦研究背景56
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分56-72
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論57
• 4.2.2 單晶體宏觀形態(tài)與顏色變化57-59
• 4.2.3 單晶體鈣鈦礦的XRD討論及晶體結(jié)構(gòu)分析59-63
• 4.2.4 單晶體鈣鈦礦的光致發(fā)光及禁帶寬度計(jì)算63-68
• 4.2.5 鈣鈦礦單晶體鹵族元素比例控制68-72
• 4.3 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張瑋皓;彭曉晨;馮曉東;;鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展[J];電子元件與材料;2014年08期

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本文編號(hào)：863641