水热—溶剂热中低维CdS材料的合成工艺及光电性能研究
发布时间：2021-09-27 22:29
硫化镉（CdS,2.42 eV）是一种具有优异的电子传输能力的半导体材料,已被广泛用作碲化镉（CdTe）和铜铟镓硒（CuInGaSe）太阳能电池的电子传输层（ETL）中。CdS因具有良好的电子传导性、与钙钛矿材料匹配较好的能带、合成简单、成本低而被作为一种新型的电子传输材料应用于钙钛矿太阳能电池（PSCs）中。新型CdS薄膜电子传输层材料在钙钛矿太阳能电池中能有效地防止电子与空穴复合,增强电流的同时,并不会牺牲其它参数（如开路电压（Voc）、填充因子（FF）等）,从而实现出色的光伏性能。有研究表明,当CdS作为钙钛矿太阳能电池的ETL时,电池的稳定性可以得到明显的提升。因此,合成均匀、致密的CdS薄膜对于提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率（PCE）以及稳定性具有重要的意义。在合成CdS薄膜的各种工艺中,水热-溶剂热法因其条件温和、合成简单易行且可以大规模进行生产、合成率高等优点,而受到众多研究者们广泛的关注。本论文通过运用水热-溶剂热法合成了多种形貌的CdS纳米晶,以及在不同衬底上合成了CdS薄膜;分析了各种不同的反应参数（时间、温度、衬底等）对产物形貌、微结构以及光吸收性能的影响;分...
【文章来源】：昌吉学院新疆维吾尔自治区
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太阳能电池的分类示意图
图 1.2 薄膜太阳能电池的发展现状示意图ematic diagram of the development of thin film so发展大致经历了三个阶段：太阳能电池。和多晶硅薄膜电池（以 SiH4或 SiHCl3为硅原料如 PSCs、量子点敏化电池（DSSCs）以及有机太阳定性差、机理复杂、难以大规模生产等诸多问池池的结构太阳能电池的典型代表，引起了当今世界的研究出，其转换效率在短短几年内已经飙升到了23.3掺杂的氧化锡（FTO）或氧化铟锡（ITO））、电
图 1.3 钙钛矿太阳能电池结构示意图和横截面图Fig.1.3 Schematic and cross-sectional view of the perovskite solar cell structure1.4.2 钙钛矿太阳能电池的研究现状在 2009 年，Miyasaka 和他的同事用 CH3NH3PbI3和 CH3NH3PbBr3作为电池的光吸收层制备出了第一个薄膜钙钛矿太阳能电池，但是其效率仅为 3.8%。因此，这在当时的研究领域当中并没有引起研究者们的广泛关注[13]。然而，在 2012 年，Kim 和他的同事以固体 Spiro-OMeTAD 作为空穴传输层，CH3NH3PbI3作为光吸收层沉积在 0.6um 的二氧化钛（TiO2）层上，获得了效率 9.7%的电池[14]。在 2013 年，有两个实验小组在钙钛矿电池领域取得了突破性进展，其中，Burschka 和他的同事运用两步法制作钙钛矿光吸收层，得到了效率达到 15%的太阳能电池[15]。而 Liu 和他的同事舍弃了复杂的介孔层结构，运用简单的平面异质结结构也获得了效率超过 15%的太阳能电池[16]。2014 年 8 月，Zhou 等人在 Science 上发表了他们的研究成果，该成果受到了第三方证实的钙钛矿电池的光电转换效率竟然达到了 19.3%[17]。并且 Han 等人经过继续的努力和创新，发展了一种高效的钙钛矿/Cu(In,Ga)Se2两节叠层钙钛矿太阳能电池，有机无机杂化钙钛矿作为前电池，CIGS 作为后电池，通过界面工程化处理，实现了 22.43%的光
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effective Improvement of the Photovoltaic Performance of Carbon-Based Perovskite Solar Cells by Additional Solvents[J]. Chenxi Zhang,Yudan Luo,Xiaohong Chen,Yiwei Chen,Zhuo Sun,Sumei Huang. Nano-Micro Letters. 2016(04)
本文编号：3410730
【文章来源】：昌吉学院新疆维吾尔自治区
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
太阳能电池的分类示意图
图 1.2 薄膜太阳能电池的发展现状示意图ematic diagram of the development of thin film so发展大致经历了三个阶段：太阳能电池。和多晶硅薄膜电池（以 SiH4或 SiHCl3为硅原料如 PSCs、量子点敏化电池（DSSCs）以及有机太阳定性差、机理复杂、难以大规模生产等诸多问池池的结构太阳能电池的典型代表，引起了当今世界的研究出，其转换效率在短短几年内已经飙升到了23.3掺杂的氧化锡（FTO）或氧化铟锡（ITO））、电
图 1.3 钙钛矿太阳能电池结构示意图和横截面图Fig.1.3 Schematic and cross-sectional view of the perovskite solar cell structure1.4.2 钙钛矿太阳能电池的研究现状在 2009 年，Miyasaka 和他的同事用 CH3NH3PbI3和 CH3NH3PbBr3作为电池的光吸收层制备出了第一个薄膜钙钛矿太阳能电池，但是其效率仅为 3.8%。因此，这在当时的研究领域当中并没有引起研究者们的广泛关注[13]。然而，在 2012 年，Kim 和他的同事以固体 Spiro-OMeTAD 作为空穴传输层，CH3NH3PbI3作为光吸收层沉积在 0.6um 的二氧化钛（TiO2）层上，获得了效率 9.7%的电池[14]。在 2013 年，有两个实验小组在钙钛矿电池领域取得了突破性进展，其中，Burschka 和他的同事运用两步法制作钙钛矿光吸收层，得到了效率达到 15%的太阳能电池[15]。而 Liu 和他的同事舍弃了复杂的介孔层结构，运用简单的平面异质结结构也获得了效率超过 15%的太阳能电池[16]。2014 年 8 月，Zhou 等人在 Science 上发表了他们的研究成果，该成果受到了第三方证实的钙钛矿电池的光电转换效率竟然达到了 19.3%[17]。并且 Han 等人经过继续的努力和创新，发展了一种高效的钙钛矿/Cu(In,Ga)Se2两节叠层钙钛矿太阳能电池，有机无机杂化钙钛矿作为前电池，CIGS 作为后电池，通过界面工程化处理，实现了 22.43%的光
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effective Improvement of the Photovoltaic Performance of Carbon-Based Perovskite Solar Cells by Additional Solvents[J]. Chenxi Zhang,Yudan Luo,Xiaohong Chen,Yiwei Chen,Zhuo Sun,Sumei Huang. Nano-Micro Letters. 2016(04)
本文编号：3410730
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