有机铅卤钙钛矿薄膜的制备及光电性能研究
发布时间：2022-01-19 23:22
太阳能作为一种清洁新能源而受到广泛关注,成为化石燃料的最佳替代品。以太阳能电池为代表的光伏发电技术已实现商业化。近年来,第三代太阳能电池中的有机无机杂化钙钛矿太阳能电池取得了突破性的进展。但目前对于钙钛矿太阳能电池的研究仍处于初始阶段,其薄膜制备重复率不高、制备工艺不完善,这在一定程度上也会限制光伏行业的发展。本论文就太阳能电池中钙钛矿材料的制备方法及制备过程参数控制展开研究。主要研究进展如下:（1）通过调控旋涂转速、添加反溶剂及两步旋涂法制备了纯碘钙钛矿薄膜材料。并探讨了在两步法中不同浓度甲胺碘溶液对薄膜质量的影响规律。获得了结晶度较高、吸收强度较大、薄膜缺陷较少的CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜,并使得其光电转换效率由最初的5.99%提高到6.86%。有效的解决了传统制备方法中钙钛矿薄膜的聚集和收缩问题,从而使纯碘钙钛矿薄膜的制备重复性得到提高。（2）在纯碘钙钛矿前驱液中引入甲胺溴,获得了较为稳定的CH3NH3PbI3-xBrx掺杂...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有机无机杂化钙钛矿晶体结构图
第 3 章 有机钙钛矿薄膜的制备工艺优化及光电性能研究000 rpm 和4000 rpm 并保持高速下旋转 30 s。保持低转速的原因是将溶液铺是为了得到薄厚均一的薄膜。氯苯作为一种反溶剂，可以降低钙钛矿在前中的溶解度，使溶液过饱和，从而加速钙钛矿的成核[46]。进一步促进钙钛和成膜。为证明滴加反溶剂能促进生成较好的钙钛矿薄膜，在本章节中设实验：在 4000 rpm 下不滴加氯苯和滴加氯苯。当钙钛矿前驱液旋转到高速速滴加 200 μL 的氯苯并保持在 5 s 内滴加完毕。旋涂完后将基底放到 100上退火处理 10 min，最后形成深黑棕色的钙钛矿薄膜。
图 3-2 两步旋涂法钙钛矿薄膜的制备过程3.3 电池器件的制备玻璃清洗：1、先用异丙醇擦洗导电玻璃，然后再用无尘纸沾洗涤剂进行擦拭，随后自来水冲洗直至形成均匀的水膜。2、在去离子水里加入适量洗洁精超声处理 15min。然后进行冲洗。3、用异丙醇超声处理 15 min。4、超声处理清洗干净后，将玻璃用干气流吹干待用。旋涂致密：将清洗干净的 FTO 用紫外臭氧处理 30 min。随后量取 70 μL 致密层TiO2溶液进行滴加。将致密层溶液铺满导电玻璃表面，在低速 500 rpm 下旋涂 5 s 后再到高速 2000 rpm 旋涂 30 s。最后在 500 oC 的条件下煅烧 30 min。旋涂介孔层：待涂有致密层薄膜的基底冷却到室温，用氮气枪将基底表面灰尘吹洗干净，再立即旋涂 18NR-T 浆料溶液。用移液枪滴加 75 μL 介孔层 TiO2溶液，旋涂方法与致密层一样，但此时旋涂的高速为 5000 rpm。然后在 135 oC 下预加热 10
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的研究进展[J]. 陈超,杨修春,刘巍. 化工学报. 2017(03)
[2]25%效率晶体硅基太阳能电池的最新进展[J]. 邓庆维,黄永光,朱洪亮. 激光与光电子学进展. 2015(11)
博士论文
[1]钙钛矿薄膜的制备优化及其太阳能电池性能研究[D]. 涂用广.华侨大学 2017
硕士论文
[1]钙钛矿薄膜太阳能电池的掺杂研究[D]. 李琪.北京信息科技大学 2017
本文编号：3597764
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有机无机杂化钙钛矿晶体结构图
第 3 章 有机钙钛矿薄膜的制备工艺优化及光电性能研究000 rpm 和4000 rpm 并保持高速下旋转 30 s。保持低转速的原因是将溶液铺是为了得到薄厚均一的薄膜。氯苯作为一种反溶剂，可以降低钙钛矿在前中的溶解度，使溶液过饱和，从而加速钙钛矿的成核[46]。进一步促进钙钛和成膜。为证明滴加反溶剂能促进生成较好的钙钛矿薄膜，在本章节中设实验：在 4000 rpm 下不滴加氯苯和滴加氯苯。当钙钛矿前驱液旋转到高速速滴加 200 μL 的氯苯并保持在 5 s 内滴加完毕。旋涂完后将基底放到 100上退火处理 10 min，最后形成深黑棕色的钙钛矿薄膜。
图 3-2 两步旋涂法钙钛矿薄膜的制备过程3.3 电池器件的制备玻璃清洗：1、先用异丙醇擦洗导电玻璃，然后再用无尘纸沾洗涤剂进行擦拭，随后自来水冲洗直至形成均匀的水膜。2、在去离子水里加入适量洗洁精超声处理 15min。然后进行冲洗。3、用异丙醇超声处理 15 min。4、超声处理清洗干净后，将玻璃用干气流吹干待用。旋涂致密：将清洗干净的 FTO 用紫外臭氧处理 30 min。随后量取 70 μL 致密层TiO2溶液进行滴加。将致密层溶液铺满导电玻璃表面，在低速 500 rpm 下旋涂 5 s 后再到高速 2000 rpm 旋涂 30 s。最后在 500 oC 的条件下煅烧 30 min。旋涂介孔层：待涂有致密层薄膜的基底冷却到室温，用氮气枪将基底表面灰尘吹洗干净，再立即旋涂 18NR-T 浆料溶液。用移液枪滴加 75 μL 介孔层 TiO2溶液，旋涂方法与致密层一样，但此时旋涂的高速为 5000 rpm。然后在 135 oC 下预加热 10
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的研究进展[J]. 陈超,杨修春,刘巍. 化工学报. 2017(03)
[2]25%效率晶体硅基太阳能电池的最新进展[J]. 邓庆维,黄永光,朱洪亮. 激光与光电子学进展. 2015(11)
博士论文
[1]钙钛矿薄膜的制备优化及其太阳能电池性能研究[D]. 涂用广.华侨大学 2017
硕士论文
[1]钙钛矿薄膜太阳能电池的掺杂研究[D]. 李琪.北京信息科技大学 2017
本文编号：3597764
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