压力辅助与溶剂冲洗工艺对钙钛矿太阳能电池性能影响的研究

发布时间：2020-07-12 04:04

【摘要】：有机-无机钙钛矿太阳能电池在近几年吸引了无数科研人员的关注,因为钙钛矿这种材料本身优越的物理化学特性,运用其制备的光伏器件的光电转换效率不断地被一次次刷新,截止到目前,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经达到了24.2%之多。界面修饰工艺在制备高效率、高稳定性的钙钛矿光伏器件方面具有不可忽视的作用。好的界面修饰工艺能够有效的减少电子空穴在界面处复合的几率,从而能够提升器件的短路电流和填充因子,改善光伏器件的光电转换效率。因此,对界面工艺的进一步研究具有非常深远的意义。本文工作中详细探讨了在钙钛矿活性层与电子传输层之间加入BCP小分子修饰层之后对器件性能影响的研究。研究表明,经BCP修饰的器件的光电转化效率可从未修饰器件的15.7%提高到17.4%。另外,为了降低制备的成本,精简器件的制备工艺以期达到走向社会的要求,不断地改善钙钛矿太阳能电池的制备工艺显得非常重要。本文工作中尝试运用压力辅助的方法制备了具有新型器件结构的钙钛矿太阳能电池。并且也将温度和压力对器件性能方面的影响做了进一步的探讨。传统的钙钛矿薄膜制备过程中,晶体与晶体之间的晶界处不可避免地含有许多不稳定的离子态。这些离子态使得钛矿薄膜的表面具有大量的缺陷,从而限制了太阳能电池的光电转换效率的提升。本文工作重点是通过在钙钛矿薄膜制备过程中的高温退火之前,加入了一道额外的预退火和有机溶剂冲洗的组合处理工艺来探究对钙钛矿薄膜成膜质量的影响。研究表明,这一附加工艺能够改善钙钛矿晶体的尺寸,并且产生的多余PbI2能够对其表面起到钝化的效果,运用此工艺制备的器件的光电转换效率从之前的16.04%提升到了 18.47%,光伏性能得到显著提升。最后,针对有机溶剂处理工艺的相关机理也做了详细的讨论。本文包括图55幅,表6个,参考文献62篇
【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】：

图１－７常见空穴传输材料的ＨＯＭＯ邋（价带）能级示意图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－７邋ＨＯＭＯ邋ｏｒ邋Ｖａｌｅｎｃｅ邋Ｂａｎｄ邋ｏｆ邋ｈｏｌｅ邋ｔｒａｎｓｐｏｒｔ邋ｍａｔｅｒｉａｌｓ逡逑

图１－８邋—步法制备钙钛矿薄膜工艺示意图逡逑Ｆｉｕｒｅ邋１－８邋ｔｈｅ邋Ｐｒｅａｒａｔｉｏｎ邋ｏｆｅｒｏｖｓｋｉｔｅ邋ｌａｅｒ邋ｂｏｎｅ－ｓｔｅｒｏｃｅｓｓ逡逑

图２－２邋ＢＣＰ的旋涂工艺示意图逡逑

【参考文献】

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本文编号：2751393