碳基混合卤素钙钛矿太阳能电池的制备及其性能研究

发布时间：2021-07-01 09:12

　　面对现有能源的日渐枯竭和环境污染的日益严重,开发和利用可再生新能源,保障人类文明的可持续发展,成为了现如今国际社会共同关注的焦点。在太阳能、风能、潮汐能、地热能等一系列可再生能源中,太阳能最具研究价值和发展前景,因为其具有来源丰富、安全、清洁、成本低等特点。近几年,因为钙钛矿材料的载流子迁移率高、寿命长、光吸收系数高、激子束缚能低,使得钙钛矿太阳能电池（Perovskite solar cells,简称PSCs）引起了全世界的关注,设计高效率低成本的PSCs,逐渐成为了当前光伏领域的核心研究课题。使用最广泛的PSCs结构是由导电基底（FTO或ITO）、电子传输层（包括致密层、介孔层或支架层）、钙钛矿吸光层、空穴传输层和对电极为基本组成部分构成的。电子传输层需要具有较高的电子迁移率、较小的缺陷态、较好的光透过率以及和钙钛矿层相匹配的能级。钙钛矿吸光层需要通过优化而得到具有大晶粒尺寸、无针孔、致密光滑均匀的薄膜。空穴传输层需要具有较高的电导率、与钙钛矿层的紧密接触以及相匹配的能级。电极层需要具有适当的低化学势和高功函数的材料。其中,最常用的电子传输层材料是TiO₂,因... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

各类太阳能电池的效率发展历程及最高效率

1.2.2 太阳能电池的分类随着太阳能电池技术的不断发展和革新，太阳能电池的种类也变得多种按照电池材料的划分，目前的太阳能电池大体可以分为三代，如图 1.2 所示。代太阳能电池主要包括单晶硅和多晶硅太阳能电池；第二代太阳能电池主要非晶硅薄膜太阳能电池（a-Si）、砷化镓太阳能电池（GaAs）、碲化镉太阳能（CdTe）、铜铟镓硒太阳能电池（CIGS）；第三代太阳能电池主要包括染料敏阳能电池、量子点敏化太阳能电池、有机聚合物太阳能电池、钙钛矿太阳能

5染料敏化剂、电解液、对电极等部分构成的，如图1.3所示。光照下，吸附在纳米多孔材料上的染料完成光吸收，半导体完成电荷的分离和传输。经过不断的发展和提升，Gr tzel教授和他的团队于2011年，将染料敏化太阳能电池的光电转换效率提高到了12.3 %[56]，到了2013年，固态染料敏化太阳能电池的光电转换效率已经达到了15 %[57]。但是，染料敏化太阳能电池在发展过程中存在一些弊端：第一、染料敏化太阳能电池制备中所需要的染料主要是以钌染料为主

【参考文献】：
期刊论文
[1]无空穴传输层钙钛矿太阳电池的研究进展[J]. 刘云燕,赵栋,魏功祥,孙艳.  半导体技术. 2016(09)
[2]A hole-conductor-free,fully printable mesoscopic perovskite solar cell with high stability[J].   Science Foundation in China. 2014(02)
[3]半导体TiO2光催化剂及其有机光敏化研究进展[J]. 唐培松,王民权,王智宇,洪樟连.  材料导报. 2003(10)
[4]单晶硅太阳电池的表面织构化[J]. 席珍强,杨德仁,吴丹,张辉,陈君,李先杭,黄笑容,蒋敏,阙端麟.  太阳能学报. 2002(03)



本文编号：3258860