界面处理对钙钛矿太阳能电池性能的影响
发布时间：2020-06-30 07:27
【摘要】：太阳能是世界上最丰富的能源,随着能源以及污染问题越来越尖锐,太阳能作为一种绿色能源而得到广泛倡导,太阳能电池就是这样一种绿色能源。钙钛矿太阳能电池因其效率快速增长、成本较低、工艺简单以及可实现柔性器件等优点而越来越受到研究者的关注。能够有效提高其效率的方法目前有新型材料的合成、钙钛矿活性层薄膜微观形貌的调控、改善钙钛矿活性层结晶性、以及对电子、空穴传输层进行界面修饰等方法。在本研究中,我们选择旋涂工艺,使用一步法制备钙钛矿CH3NH3PbI3,并探究不同的处理方法对钙钛矿光功能层形貌以及器件性能的影响。具体内容如下:(1)由于一步法制得的钙钛矿薄膜较为粗糙,且内部存在较多的缺陷,因此在第一部分工作中我们利用MAI、MABr以及PbI2等材料的溶剂旋涂于TiO2电子传输层以及钙钛矿层之间作为预处理层,并研究了预处理对钙钛矿层的形貌和器件的性能影响。我们测试基于不同材料预处理的电池器件的SEM图像、IV曲线、光稳态测试、外量子效率(EQE)、瞬态光电流与光电压等,结果表明:TiO2预处理后制备的器件比基础器件普遍有提高,其中使用MABr预处理的器件性能最好,滞后效应最弱。(2)乙酸乙酯是一种比氯苯沸点更低的溶剂,且更为环保,为了探究溶剂对钙钛矿薄膜的影响,在第二部分工作中我们将氯苯和乙酸乙酯混合作为区别于氯苯的反溶剂,研究不同混合比例的反溶剂对于CH3NH3PbI3薄膜形貌以及太阳能电池器件性能的影响。我们测试了不同条件制备的钙钛矿薄膜的XRD谱以及SEM表面形貌发现使用混合反溶剂法制备的钙钛矿薄膜的结晶性较好,结晶颗粒更大。通过I-V测试、EQE、光稳态测试、瞬态测试等测试了器件的性能,结果表明混合反溶剂法制备的太阳能电池的性能参数比基础器件有一定的提高且稳定性更好。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM914.4
【图文】：
引言逡逑光电效应给出了其理论解释，并获得了邋１９２１年的诺贝尔物理学家。近几年，人们逡逑对新能源领域的持续探索也让太阳能电池的种类不断的丰富。图１－１包含了各种类逡逑型太阳能电池在实验室中的最高认证效率。从图中可以看出各种太阳能电池的能逡逑量转换效率都在持续上升，发展迅速。逡逑Ｂｅｓｔ邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ－Ｃｅｌｌ邋Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ逡逑５２１逦：￣￣邋＂邋｜逡逑Ｍｕｌｔｉｊｕｎｃｌｉｏｎ邋Ｃｅｌｌｓ邋（２－ｌｅｒｍｉｎａｌ．邋ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）邋Ｔｈｉｎ－Ｆｉｌｍ邋Ｔ？ｃｈｎｏｌｏ0ｉｅ８逡逑Ｕｌ？ｌ？ｔｏｎａｔｃｆｉｒｔ逦Ｏ邋＆ＧＳ邋ｉｃｏｎｃｓｒｔｒａｌｏｒ）逦ｐ？－？．逦（ＩＭＭ，邋３０２１）逡逑二二，ＮＯ逦ｉ邋Ｅｐｈｏ＾ＳＩＨ，邋ｔｅＷｅｄ＇逦ｊａＦｈＧ－ＢＥ／Ｓ＾ｅｃ逦画戗逡逑Ｖ邋Ｔｖ，ｆｅ＾ｕｎｅｌｏｎ｛ｃｏｎｅｅｎｔｒａ（？｝逦Ｏ邋Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ邋＆Ｈ邋（ｓｌａｆｃｔａｅｄ）逦Ｓｐｏｃｆｔａｌｓｌ）邋｜邋ＲｉＧ－ＩＳＥ邋Ｓｐ邋n拧绺觯А卞危冢阱义希矗村澹
本文编号：2735032
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM914.4
【图文】：
引言逡逑光电效应给出了其理论解释，并获得了邋１９２１年的诺贝尔物理学家。近几年，人们逡逑对新能源领域的持续探索也让太阳能电池的种类不断的丰富。图１－１包含了各种类逡逑型太阳能电池在实验室中的最高认证效率。从图中可以看出各种太阳能电池的能逡逑量转换效率都在持续上升，发展迅速。逡逑Ｂｅｓｔ邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ－Ｃｅｌｌ邋Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ逡逑５２１逦：￣￣邋＂邋｜逡逑Ｍｕｌｔｉｊｕｎｃｌｉｏｎ邋Ｃｅｌｌｓ邋（２－ｌｅｒｍｉｎａｌ．邋ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）邋Ｔｈｉｎ－Ｆｉｌｍ邋Ｔ？ｃｈｎｏｌｏ0ｉｅ８逡逑Ｕｌ？ｌ？ｔｏｎａｔｃｆｉｒｔ逦Ｏ邋＆ＧＳ邋ｉｃｏｎｃｓｒｔｒａｌｏｒ）逦ｐ？－？．逦（ＩＭＭ，邋３０２１）逡逑二二，ＮＯ逦ｉ邋Ｅｐｈｏ＾ＳＩＨ，邋ｔｅＷｅｄ＇逦ｊａＦｈＧ－ＢＥ／Ｓ＾ｅｃ逦画戗逡逑Ｖ邋Ｔｖ，ｆｅ＾ｕｎｅｌｏｎ｛ｃｏｎｅｅｎｔｒａ（？｝逦Ｏ邋Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ邋＆Ｈ邋（ｓｌａｆｃｔａｅｄ）逦Ｓｐｏｃｆｔａｌｓｌ）邋｜邋ＲｉＧ－ＩＳＥ邋Ｓｐ邋n拧绺觯А卞危冢阱义希矗村澹
本文编号：2735032
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2735032.html
