石墨炔基钙钛矿太阳能电池的调控与性能研究
发布时间：2021-08-25 04:15
有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池由于其高吸光系数、低载流子束缚能、长的载流子寿命,被认为是非常有潜力商业化的第三代太阳能电池。虽然钙钛矿太阳能电池在近10年的发展中已经取得了长足的进步,但是目前的实验室效率还远低于Shockley–Queisser理论极限（31%）。体相和界面缺陷造成的非辐射复合,界面层能级的不匹配,带-尾态能量损失等问题严重限制了钙钛矿太阳能电池的发展。石墨炔（GD）是一种新型二维碳材料,高度共轭的平面网络上分布着sp-C和sp2-C,使石墨炔兼具良好的电荷传输能力以及半导体特性。对石墨炔引入杂原子或者官能团进行功能化的修饰,可以赋予石墨炔特殊的电学性能和物化性能。本论文以解决钙钛矿太阳能电池的问题为出发点,提出在钙钛矿太阳能电池的体相或者界面层中引入石墨炔类材料（石墨炔及其衍生物）,构筑高效无迟滞效应的钙钛矿太阳能电池。该论文的主要工作分为以下两个部分:（1）将三嗪石墨炔引入钝化钙钛矿活性层中钝化钙钛矿晶界。经过形貌表征证明,在钙钛矿体相中添加一定量的三嗪石墨炔后,有助于生成更大更有序的钙钛矿晶粒。通过化学表征证明,三嗪石墨炔能够和晶界处的Pb...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钙钛矿太阳能电池正式结构（左），反式结构（右）
青岛科技大学研究生学位论文31.2.1.2钙钛矿太阳能电池的工作机理图1-2钙钛矿太阳能电池工作原理Figure1-2Theschematicofperovskitesolarcellsworkingmechanism如图1-2所示，钙钛矿太阳能电池的活性层在光照条件下吸收能量发生电子的跃迁，自由电子由价带跃迁至导带，在价带留下了空穴。紧贴着活性层的电子传输层和空穴传输层分别将电子和空穴输运至电极，然后经过外界电路导出，形成回路[20-22]。一个电池性能的好坏通常用光电转换效率来评估，在假定一个钙钛矿太阳能电池为理想二极管的条件下，其理论效率在30%左右[23-26]。但是由于钙钛矿太阳能电池在制备过程中难以避免地会生成各种各样的缺陷，这些缺陷引发了严重的非辐射复合，而且界面接触部位也是发生能量损失的场所，目前达到的最高效率还和理论效率有一定的差距。因此，减少钙钛矿的体相和界面复合是提升钙钛矿太阳能电池光电转换效率的一个重要因素。1.2.2钙钛矿太阳能电池活性层图1-3钙钛矿晶体结构示意图Figure1-3Theschematicofperovskitecrystalstructure最初的钙钛矿(perovskite)是以前苏联地质学家“Perovskite”的名字命名，指代
青岛科技大学研究生学位论文31.2.1.2钙钛矿太阳能电池的工作机理图1-2钙钛矿太阳能电池工作原理Figure1-2Theschematicofperovskitesolarcellsworkingmechanism如图1-2所示，钙钛矿太阳能电池的活性层在光照条件下吸收能量发生电子的跃迁，自由电子由价带跃迁至导带，在价带留下了空穴。紧贴着活性层的电子传输层和空穴传输层分别将电子和空穴输运至电极，然后经过外界电路导出，形成回路[20-22]。一个电池性能的好坏通常用光电转换效率来评估，在假定一个钙钛矿太阳能电池为理想二极管的条件下，其理论效率在30%左右[23-26]。但是由于钙钛矿太阳能电池在制备过程中难以避免地会生成各种各样的缺陷，这些缺陷引发了严重的非辐射复合，而且界面接触部位也是发生能量损失的场所，目前达到的最高效率还和理论效率有一定的差距。因此，减少钙钛矿的体相和界面复合是提升钙钛矿太阳能电池光电转换效率的一个重要因素。1.2.2钙钛矿太阳能电池活性层图1-3钙钛矿晶体结构示意图Figure1-3Theschematicofperovskitecrystalstructure最初的钙钛矿(perovskite)是以前苏联地质学家“Perovskite”的名字命名，指代
【参考文献】：
期刊论文
[1]2D graphdiyne materials: challenges and opportunities in energy field[J]. Yurui Xue,Yuliang Li,Jin Zhang,Zhongfan Liu,Yuliang Zhao. Science China（Chemistry）. 2018(07)
[2]Recent progress in stability of perovskite solar cells[J]. Xiaojun Qin,Zhiguo Zhao,Yidan Wang,Junbo Wu,Qi Jiang,Jingbi You. Journal of Semiconductors. 2017(01)
[3]Large area perovskite solar cell module[J]. Longhua Cai,Lusheng Liang,Jifeng Wu,Bin Ding,Lili Gao,Bin Fan. Journal of Semiconductors. 2017(01)
本文编号：3361375
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钙钛矿太阳能电池正式结构（左），反式结构（右）
青岛科技大学研究生学位论文31.2.1.2钙钛矿太阳能电池的工作机理图1-2钙钛矿太阳能电池工作原理Figure1-2Theschematicofperovskitesolarcellsworkingmechanism如图1-2所示，钙钛矿太阳能电池的活性层在光照条件下吸收能量发生电子的跃迁，自由电子由价带跃迁至导带，在价带留下了空穴。紧贴着活性层的电子传输层和空穴传输层分别将电子和空穴输运至电极，然后经过外界电路导出，形成回路[20-22]。一个电池性能的好坏通常用光电转换效率来评估，在假定一个钙钛矿太阳能电池为理想二极管的条件下，其理论效率在30%左右[23-26]。但是由于钙钛矿太阳能电池在制备过程中难以避免地会生成各种各样的缺陷，这些缺陷引发了严重的非辐射复合，而且界面接触部位也是发生能量损失的场所，目前达到的最高效率还和理论效率有一定的差距。因此，减少钙钛矿的体相和界面复合是提升钙钛矿太阳能电池光电转换效率的一个重要因素。1.2.2钙钛矿太阳能电池活性层图1-3钙钛矿晶体结构示意图Figure1-3Theschematicofperovskitecrystalstructure最初的钙钛矿(perovskite)是以前苏联地质学家“Perovskite”的名字命名，指代
青岛科技大学研究生学位论文31.2.1.2钙钛矿太阳能电池的工作机理图1-2钙钛矿太阳能电池工作原理Figure1-2Theschematicofperovskitesolarcellsworkingmechanism如图1-2所示，钙钛矿太阳能电池的活性层在光照条件下吸收能量发生电子的跃迁，自由电子由价带跃迁至导带，在价带留下了空穴。紧贴着活性层的电子传输层和空穴传输层分别将电子和空穴输运至电极，然后经过外界电路导出，形成回路[20-22]。一个电池性能的好坏通常用光电转换效率来评估，在假定一个钙钛矿太阳能电池为理想二极管的条件下，其理论效率在30%左右[23-26]。但是由于钙钛矿太阳能电池在制备过程中难以避免地会生成各种各样的缺陷，这些缺陷引发了严重的非辐射复合，而且界面接触部位也是发生能量损失的场所，目前达到的最高效率还和理论效率有一定的差距。因此，减少钙钛矿的体相和界面复合是提升钙钛矿太阳能电池光电转换效率的一个重要因素。1.2.2钙钛矿太阳能电池活性层图1-3钙钛矿晶体结构示意图Figure1-3Theschematicofperovskitecrystalstructure最初的钙钛矿(perovskite)是以前苏联地质学家“Perovskite”的名字命名，指代
【参考文献】：
期刊论文
[1]2D graphdiyne materials: challenges and opportunities in energy field[J]. Yurui Xue,Yuliang Li,Jin Zhang,Zhongfan Liu,Yuliang Zhao. Science China（Chemistry）. 2018(07)
[2]Recent progress in stability of perovskite solar cells[J]. Xiaojun Qin,Zhiguo Zhao,Yidan Wang,Junbo Wu,Qi Jiang,Jingbi You. Journal of Semiconductors. 2017(01)
[3]Large area perovskite solar cell module[J]. Longhua Cai,Lusheng Liang,Jifeng Wu,Bin Ding,Lili Gao,Bin Fan. Journal of Semiconductors. 2017(01)
本文编号：3361375
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