基于添加剂工程的钙钛矿薄膜和光电器件的制备及性能优化

发布时间：2021-05-20 03:07

　　金属卤化物钙钛矿作为一种新型有机/无机杂化半导体材料,凭借吸收系数高、载流子扩散长度长、发光效率高、成本低廉等一系列优势,在钙钛矿太阳能电池（PSC）、钙钛矿发光二极管（PeLED）等方面都受到了广泛的关注。研究者们尝试很多方法来提高钙钛矿光电器件的性能,其中对于钙钛矿薄膜本身的优化显得尤为重要。为此,研究者们做了许多工作,例如改善器件结构、优化制备工艺、界面工程、溶剂工程、元素掺杂、添加剂工程等。添加剂工程由于方法相对简便,受到大家的青睐。本论文从添加剂工程出发,对钙钛矿层进行形貌调控和优化,并将其应用于PSC和PeLED,提高钙钛矿光电器件的性能,可以分为以下三个部分:（1）通过在反溶剂中添加铁酸铋（BFO）纳米结构来提高PSC性能。分别将薄片状和立方状的BFO纳米结构分散在反溶剂甲苯中,在旋涂MAPbI₃钙钛矿前驱液的过程中用甲苯对表面进行冲洗。实验结果表明,分散在反溶剂甲苯中的BFO充当了诱导钙钛矿晶体成核的载体,对钙钛矿的结晶具有积极作用。用分散有BFO的甲苯冲洗后,钙钛矿薄膜的形貌更加优异、晶粒尺寸增大、晶界减少且粗糙度减小。这有利于载流子的输运和收集... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 钙钛矿材料介绍
    1.2 钙钛矿太阳能电池概述
        1.2.1 钙钛矿太阳能电池的结构和分类
        1.2.2 钙钛矿太阳能电池的工作原理
        1.2.3 钙钛矿太阳能电池的性能参数
    1.3 钙钛矿发光二极管概述
        1.3.1 钙钛矿发光二极管的结构和分类
        1.3.2 钙钛矿发光二极管的工作原理
        1.3.3 钙钛矿发光二极管的性能参数
    1.4 钙钛矿薄膜的常用制备方法
    1.5 本论文主要内容
第二章 实验材料、仪器设备及器件结构和制备
    2.1 实验材料
        2.1.1 主要实验药品信息
        2.1.2 其他实验耗材
    2.2 实验仪器设备
    2.3 器件结构和制备
    2.4 本章小结
第三章 铁酸铋(BiFeO_3)纳米结构对钙钛矿(MAPbI_3)薄膜形貌和太阳能电池器件性能的影响
    3.1 引言
    3.2 样品制备
        3.2.1 铁酸铋纳米结构合成
        3.2.2 溶液配制与器件制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 铁酸铋纳米结构对钙钛矿薄膜特性的影响
        3.3.2 铁酸铋纳米结构对钙钛矿太阳能电池器件的影响
    3.4 本章小结
第四章 1,8-二碘辛烷(DIO)对钙钛矿(MAPbI_3)薄膜形貌和太阳能电池器件性能的影响
    4.1 引言
    4.2 溶液配制与器件制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 DIO对钙钛矿薄膜特性的影响
        4.3.2 DIO对钙钛矿太阳能电池器件的影响
    4.4 本章小结
第五章 钙钛矿(MAPbBr_3)发光二极管的基础研究与DIO对薄膜形貌和器件性能的影响
    5.1 引言
    5.2 溶液配制与器件制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 钙钛矿前驱液配比对钙钛矿薄膜特性的影响
        5.3.2 DIO对在不同基底(NiO_x和PEDOT:PSS)上钙钛矿薄膜特性的影响
        5.3.3 DIO对不同基底(NiO_x和PEDOT:PSS)钙钛矿发光二极管器件的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3196962