有机无机杂化钙钛矿的制备及其在太阳能电池中的应用

发布时间：2018-04-04 19:06

  本文选题：有机无机杂化钙钛矿材料　切入点：光吸收　出处：《辽宁工业大学》2016年硕士论文

【摘要】：有机无机杂化钙钛矿材料是一种新型的分子材料,它是由有机组分和无机组分通过自组装作用合成制得。有机无机杂化钙钛矿材料制备方法多种多样,且具有独特的性能,在钙钛矿太阳能电池、激子器件和电致发光器件等方面具有广泛的应用前景。本文采用溶液法制备了不同卤族钙钛矿CH3NH3PbBrxI3-x和不同有机物钙钛矿CnH2n+1NH3PbBr3,用溶液冷却法制备了不同无机物钙钛矿CH3NH3PbxSn1-xBr3,用脉冲电磁场辅助溶液法制备了CH3NH3PbI3钙钛矿。同时,利用X射线衍射仪、热重分析仪、紫外可见分光光度计、Hall效应测试仪等对不同种类钙钛矿材料的晶体结构、热稳定性、光吸收能力、电学性能等进行了表征与分析,并将其应用到钙钛矿太阳能电池中。研究不同卤族元素对钙钛矿CH3NH3PbX3材料性能影响表明,随着溴元素含量的增加,CH3NH3PbX3晶面间距增大,衍射峰向大角度偏移,紫外可见光光谱出现了红移现象,纯溴钙钛矿CH3NH3PbBr3稳定性最高,热分解温度为375℃。研究不同有机物对钙钛矿CnH2n+1NH3PbBr3材料性能影响表明,两种有机物钙钛矿都具有很好的结晶性和周期性层状结构,甲胺钙钛矿CH3NH3PbBr3比正丁胺钙钛矿C4H9NH3Pb Br3稳定,并且光吸收能力更强。研究不同无机物对钙钛矿CH3NH3PbxSn1-xBr3材料性能影响表明,纯锡钙钛矿CH3NH3Sn Br3和纯铅钙钛矿CH3NH3PbBr3都具有典型二维层状结构,随着锡元素含量的增加,热稳定性降低,光吸收能力降低。研究脉冲电磁场辅助制备CH3NH3PbI3钙钛矿材料性能表明,脉冲电压对钙钛矿CH3NH3PbI3的光电性有影响,Hall效应测试表明CH3NH3PbI3钙钛矿材料是一种P型半导体。研究不同种类钙钛矿材料对钙钛矿太阳能电池的影响表明,随着溴元素含量增加,电池的光电转换效率降低,钙钛矿太阳能电池最高效率为1.38%,开路电压为1.05V,短路电流为1.89mA/cm2,此时的光吸收层为钙钛矿CH3NH3PbI3材料。
[Abstract]:Organic-inorganic hybrid perovskite is a new molecular material which is synthesized by self-assembly of organic and inorganic components.Organic and inorganic hybrid perovskite materials have a wide range of preparation methods and unique properties. They have a wide range of applications in perovskite solar cells exciton devices and electroluminescent devices.鏈�鏂囬噰鐢ㄦ憾娑叉硶鍒跺�囦簡涓嶅悓鍗ゆ棌閽欓挍鐭緾H3NH3PbBrxI3-x鍜屼笉鍚屾湁鏈虹墿閽欓挍鐭緾nH2n 1NH3PbBr3,鐢ㄦ憾娑插喎鍗存硶鍒跺�囦簡涓嶅悓鏃犳満鐗╅挋閽涚熆CH3NH3PbxSn1-xBr3,鐢ㄨ剦鍐茬數纾佸満杈呭姪婧舵恫娉曞埗澶囦簡CH3NH3PbI3閽欓挍鐭，

本文编号：1711280