近年來(lái),ABX₃結(jié)構(gòu)的有機(jī)-無(wú)機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦材料因其具有光吸收系數(shù)高、載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度長(zhǎng)、帶隙可調(diào)、合成方法簡(jiǎn)單、可加工性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已成為光電材料研究中的熱點(diǎn)之一。基于鈣鈦礦材料的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSCs）是一種新型太陽(yáng)能電池。PSCs的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）已經(jīng)從2009年的3.8%增長(zhǎng)到2019年的25.2%。盡管已經(jīng)取得了巨大成功,但仍然面臨一些挑戰(zhàn)。PSCs對(duì)于提升太陽(yáng)光譜的利用率和改善穩(wěn)定性等方面是其獲得高效率以及面向商業(yè)化發(fā)展的必經(jīng)之路。作者在博士期間主要集中解決PSCs所面臨太陽(yáng)光譜利用率低和穩(wěn)定性差的問(wèn)題。我們的研究結(jié)果表明,通過(guò)將熒光轉(zhuǎn)換材料應(yīng)用到器件的內(nèi)部及對(duì)鈣鈦礦材料進(jìn)行摻雜,可獲得高效和穩(wěn)定的PSCs。（1）首先,我們合成了一種高效的Eu的配合物Eu（TTA）₂（Phen）MAA,并將其旋涂在介孔TiO₂上,它可以作為介孔TiO₂層和鈣鈦礦光吸收層之間的界面修飾層,修飾后的器件效率從17.00%提高到19.07%。器件性能的提高一方面可歸因于Eu（TTA）₂

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

PSCs的幾種基本結(jié)構(gòu)

一步法制備PSCs的另一個(gè)優(yōu)化方法是在前驅(qū)體溶液中引入添加劑。例如在前驅(qū)體溶液中加入1,8-二碘辛烷(DIO),發(fā)現(xiàn)了可控的鈣鈦礦結(jié)晶速率,這些添加劑降低了相變能,使晶體生長(zhǎng)更加均勻,因此,產(chǎn)生了無(wú)針孔的高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜,從而優(yōu)化了表面形貌和器件性能,最終提高了器件的PCE。從此之后,更多的添加劑被證明可以提高器件效率,如NH4Cl、HI和CH3NH3Cl[81-83]。此外,適當(dāng)調(diào)整鈣鈦礦的組分也有利于提高器件的PCE。鈣鈦礦的帶隙調(diào)節(jié)可以通過(guò)調(diào)整鹵化物陰離子比例來(lái)實(shí)現(xiàn),在這些研究中已經(jīng)出現(xiàn)了相應(yīng)的器件性能提升[84]。圖1-5熱重分析(a)MAI·Pb I2·DMFx粉末和(b-d)MAI·Pb I2·(DMSO)y(y=0.6,1.5,1.9)粉末[80]

圖1-4一步法制備鈣鈦礦薄膜的步驟[35]圖1-6 PSCs的光伏性能(A)LBSO基PSCs的橫截面SEM圖像(B)LBSO基PSCs和控制器件的J-V曲線和在最大功率點(diǎn)處的穩(wěn)態(tài)PCE(插圖)(C)外量子效率(EQE)曲線(D)基于LBSO的PSCs在100 s內(nèi)最大功率點(diǎn)PCE柱狀圖[62]


本文編號(hào)：3003612