钙钛矿太阳能电池中介孔层界面调控与背电极设计优化

发布时间：2020-12-08 23:20

　　钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells,PSCs）具有制备工艺简单、原材料丰富、可大量制备的优势。经过十年的研究,效率从3.8%快速增长到24.2%。PSCs会成为未来光伏领域发展的主要趋势。在钙钛矿太阳能电池中,串联电阻会引起能量的损耗,进而降低电池的光电转换效率。TiO₂常应用于介孔结构钙钛矿太阳能电池中,但其富含本征缺陷、迁移率低并且介孔结构电池中存在严重的界面载流子复合导致开路电压变低,电池性能变差。因此,对介孔TiO₂基底进行表面修饰尤为重要,但是后续引入额外的修饰层会增加串联电阻从而影响电池性能,目前TiO₂表面的一步法原位修饰鲜有报道。背电极自身电阻作为整个串联电阻中的重要组成部分,具有较大的优化空间,但目前研究者们较少关注背电极的设计与优化。因此,本文以TiO₂介孔层的界面调控和降低钙钛矿太阳能电池的串联电阻为出发点,针对介孔层的原位修饰和背电极的设计与优化进行了研究。其主要工作和成果如下:第一章主要介绍了太阳能电池的研究背景、分类;钙钛矿太阳能电池的研究进展... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

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太阳能电池的分类及研究进展[10]

钛矿吸光层中提取电子与进行电子传输的能力，效率有了新的突4]。2015 年，W.S.Yang 等人采用分子内置换的方法制备了甲醚碘I3）钙钛矿太阳能电池，效率为 20.2%[35]。2017 年，基于分子内置引入多余的碘离子，并掺入元素 Br，得到了 22.1%的认证效率[36]。 年期间，许多课题组所制备的钙钛矿太阳能电池已经实现大于 20%效率[35-39]。值得一提，中国科学院半导体所游经碧课题组使用有机卤(PEAI)表面钝化钙钛矿薄膜，从而减少缺陷和抑制非辐射复合，制备阳能电池的效率为 23.7%[40]。目前为至，根据美国可再生能源实验据，韩国化学技术研究所 (KRICT) 与美国麻省理工学院 (MIT) 所矿太阳能电池获得了 24.2%的最高效率[10]。钙钛矿太阳能电池经过十效率不断提升，具有广阔的发展前景。

上海大学硕士学位论文1.3.2 钙钛矿太阳能电池的结构与分类随着国内外科研者对钙钛矿太阳能电池的研究不断深入，针对电池各层的研究层出不穷。钙钛矿太阳能电池基本结构如图 1.3 所示：透光玻璃衬底、正电极(FTO、ITO)层、电子传输层 (ETL, c-TiO2)、介孔骨架层 (ETL, m-TiO2)、钙钛矿光吸光层 (Perovskite light absorption layer, CH3NH3PbI3)、空穴传输层 (HTL)和背电极 (Back electrode,Ag/Au)[41]。


本文编号：2905853