半透明钙钛矿薄膜及太阳能电池器件的制备及性能研究

发布时间：2022-12-09 01:30

　　太阳能光伏发电技术可以将太阳能转化为电能,作为一种可再生新能源,已受到全球各个国家的重视。钙钛矿材料具有摩尔吸光系数高、载流子扩散距离长,激子结合能低、可溶液法加工等优点,晋升为光伏领域的新秀。而且,钙钛矿太阳能电池器件结构简单且成本低廉,因而引起了人们的广泛关注。为将太阳能最大化转换为电能,常规太阳能电池通常需要较厚的钙钛矿薄膜,来达到电池的最高光电转换效率。与常规钙钛矿太阳能电池相比,半透明钙钛矿太阳能电池是以较薄的半透明钙钛矿薄膜为光活性层,其他层均为透明材料的电池器件,因此,具有集采光和发电于一身的优点,适于构建新型叠层电池以提高电池的能量转化效率,还可以作为多功能新型玻璃应用于建筑、车辆和智能手机等。因此,半透明钙钛矿太阳能电池的开发目前成为光伏领域的研究热点之一。为保证半透明钙钛矿太阳能电池的透光性,要求半透明钙钛矿光活性层薄膜的厚度较薄,因此对薄膜质量（包括致密性、表面覆盖度和缺陷等）有较高要求,其制备条件也因而更加苛刻。基于半透明钙钛矿光活性层的薄膜质量及制备条件对半透明太阳能电池器件性能的决定性作用,本论文集中于发展高质量以及制备条件简易普适化的半透明钙钛矿光活性层薄... 

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 半透明太阳能电池
        1.2.1 半透明太阳能电池分类
        1.2.2 半透明太阳能电池的应用
    1.3 有机无机杂化钙钛矿材料
        1.3.1 有机无机杂化钙钛矿材料晶体结构
        1.3.2 有机无机杂化钙钛矿材料光电性质
        1.3.3 有机无机杂化钙钛矿薄膜制备
    1.4 本文的研究思路和主要内容
    参考文献
第二章 钙钛矿太阳能电池的制备、性能参数和测试技术
    2.1 钙钛矿太阳能电池的制备
    2.2 钙钛矿太阳能电池性能的表征参数
        2.2.1 光电性能
        2.2.2 迟滞性能
        2.2.3 稳定性
    2.3 分析与测试技术
        2.3.1 光电性能分析与测试技术
        2.3.2 钙钛矿形貌及晶体分析与测试技术
        2.3.3 钙钛矿光电机理分析与测试技术
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 通过溶剂工程实现半透明钙钛矿光活性层薄膜的室温快速结晶
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料与试剂
        3.2.2 电池制备
        3.2.3 表征与测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 混合溶剂与反溶剂协同作用对钙钛矿形貌的影响
        3.3.2 各钙钛矿薄膜的光学特性及分析
        3.3.3 基于各钙钛矿薄膜平面结构的太阳能电池器件的性能及分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 类石墨相C_3N_4纳米颗粒对半透明钙钛矿光活性层薄膜晶界的自识别和缺陷钝化
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 材料与试剂
        4.2.2 电池制备
        4.2.3 表征与测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 E-g-C_3N_4纳米颗粒的合成与表征
        4.3.2 E-g-C_3N_4修饰晶界缺陷对半透明薄膜形貌、晶形及光学影响
        4.3.3 E-g-C_3N_4修饰钝化半透明薄膜晶界缺陷的平面电池性能及分析
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 利用氮气吹扫法在空气中制备半透明钙钛矿光活性层薄膜及其太阳能电池性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 材料与试剂
        5.2.2 电池制备
        5.2.3 表征与测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 氮气吹扫法法制备的半透明薄膜及其形貌表征和光学特性
        5.3.2 基于氮气吹扫法制备的半透明薄膜的平面电池性能及分析
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3714537