柔性钙钛矿太阳电池的交联机制及稳定性研究
发布时间：2021-08-28 04:50
近年来,钙钛矿太阳电池逐渐成为最受瞩目的新一代薄膜类光敏电池,其认证光电转换效率已不断突破至25.2%,与单晶硅电池相当。然而,随着人类经济社会迅速发展,刚性钙钛矿材料及器件已越来越无法满足便携式充电器及可穿戴电子设备等新兴产业对电源的要求,因此发展柔性光伏电池成为重中之重。目前,实现可穿戴钙钛矿太阳电池的产业化仍然面临诸多挑战,其中包括大面积制备策略尚不完善及原料利用率较低等问题,而且每一个电子元件还必须在保证器件高效率的前提下兼具弯折耐久性和长期稳定性。除此之外,由于钙钛矿晶界中存在的电荷陷阱态会严重抑制载流子传输,而晶界本身又作为离子传输和水氧渗透的主要通道会加速钙钛矿的退化分解,因此选择特定聚合物来锚定或填充钙钛矿晶界是进一步提高器件光电转换效率和操作稳定性的有效策略。直至目前,聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）仍以其出色的光电性能和耐弯折性能广泛应用于柔性钙钛矿太阳电池及模组,但酸性和吸湿性PSS的存在无疑会严重损害设备的长期稳定性。在这里首例提出通过聚多巴胺改性p型无机半导体氧化镍制备可弯折的无机/有机杂化界面层材料（NiOx:PDA）,可用于取代...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图１．２钙钛矿太阳电池基本结构??
?第一章绪论???Ｐｌａｎａｒ?Ｐｌａｎａｒ?Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ??Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ??」ｊＪＢＨｉ??ｐ－ｉ－ｎ?ｎ－ｉ－ｐ?ｎ－ｉ－ｐ??图１．２钙钛矿太阳电池基本结构??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ??１．２．３钙钛矿太阳电池伏安特性曲线及性能参数??孓［?一?Ｐ麻?ＶｏｃＪｓｃＦＦ??Ｉ?？?，?ＰＣＥ＝?—???＾?＾?＾ＳＣ?１?ｌｉｇｈｔ?１?ｌｉｇｈｔ?Ｉ??ｇ?■…一一＾：—；＞＾一ｂ??＾?＇ｖ?，??芑?Ｊｍａｘ?Ａ?＼??ｏ?＼??９?ａｒｅａ?Ａ?Ｖｍａｘ?Ｊｍａｘ?＼??ｃ?－?Ｆｒ?＝?二一；??＼??￡?ａｒｅａ?Ｂ?ｌ?〇ｃ?Ｊｓｃ?＼??１．?１??。?＾ｍａｘ?＾〇ｃ?＼??．?．?■?．?■?＼?ｘｌｌ??Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）??图１．３太阳电池性能参数图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ??如上图１．３所示，太阳电池的光电转换行为通常可表示为电流密度－电压（Ｊ－??曲线。通过在电池两端加一个大于器件开路电压的偏压，使电子穿过太阳电??池，然后通过电流表测量外电路中的电流值。一般的，太阳电池主要有以下性能??参数：??４??
１１１?６．５％?（ｍｐ－ＴｉＯ，）?ｌ?：＿６」??，Ｓｏｎｏｚｃａｌｅ，?２０１１，３，?４?ＯＳＳ?ｑ??＿?？?７．３７％?（ＣＷｉ＾Ｐｌｙｙ?ｆ．??〇－?Ｊ．?Ａｍ．?Ｃｈｅｍ?Ｓｏｃ．；?２０１４ｓ?１３６ｓ?８０９４－Ｓ０９９??ａ?３．Ｓ１Ｈ?ＳＣＨ?Ｗｂｉ３）?．．?ｎ?ｃ?—?Ｏ??＿?Ｊ?ｒ?：Ｃ？＂；ｉ?Ｓａ－?２００９．?ｉ?３；，?６０５０?Ｗ?－：：Ｑ?Ｗ??２００９?２０１１?２０１３?２０１５?２０１７?２０１９??Ｙｅａｒ??图１．４钙钛矿太阳电池的认证效率发展??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?ｏｆ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ??１．３．２传统钙钛矿太阳电池面临的挑战??除了优异的光电性能，真正限制钙钛矿太阳电池户外应用的重要因素还包??括铅离子的毒性，钙钛矿成膜的不可控制性，不理想的器件稳定性，以及反溶剂??工艺和钙钛矿脆性等限制下实现大面积可穿戴电池的巨大难度。??（１）传统钙钛矿的铅元素毒性??目前高效率的钙钛矿太阳电池采用的是铅基钙钛矿，但是铅元素的毒性和??铅离子的易扩散特性限制了钙钛矿太阳电池的大规模应用。研宂者们正在致力??于发展无毒或低毒和空气稳定的金属卤化物钙钛矿来作为太阳电池的活性层，??如锗基、锡基、锑基和铋基等化合物。??（２）钙钛矿薄膜形貌难以控制??影响钙钛矿太阳电池性能的重要因素之一是钙钛矿薄膜形貌的精准控制。??在电池器件的制备过程中，不连续的钙钛矿薄膜存在针孔，导致吸光度变差和光??电流变小，同时引起上下界面层（电子传输层和空穴传输层）部
本文编号：3367829
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
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【学位级别】：硕士
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图１．２钙钛矿太阳电池基本结构??
?第一章绪论???Ｐｌａｎａｒ?Ｐｌａｎａｒ?Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ??Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ??」ｊＪＢＨｉ??ｐ－ｉ－ｎ?ｎ－ｉ－ｐ?ｎ－ｉ－ｐ??图１．２钙钛矿太阳电池基本结构??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ??１．２．３钙钛矿太阳电池伏安特性曲线及性能参数??孓［?一?Ｐ麻?ＶｏｃＪｓｃＦＦ??Ｉ?？?，?ＰＣＥ＝?—???＾?＾?＾ＳＣ?１?ｌｉｇｈｔ?１?ｌｉｇｈｔ?Ｉ??ｇ?■…一一＾：—；＞＾一ｂ??＾?＇ｖ?，??芑?Ｊｍａｘ?Ａ?＼??ｏ?＼??９?ａｒｅａ?Ａ?Ｖｍａｘ?Ｊｍａｘ?＼??ｃ?－?Ｆｒ?＝?二一；??＼??￡?ａｒｅａ?Ｂ?ｌ?〇ｃ?Ｊｓｃ?＼??１．?１??。?＾ｍａｘ?＾〇ｃ?＼??．?．?■?．?■?＼?ｘｌｌ??Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）??图１．３太阳电池性能参数图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ??如上图１．３所示，太阳电池的光电转换行为通常可表示为电流密度－电压（Ｊ－??曲线。通过在电池两端加一个大于器件开路电压的偏压，使电子穿过太阳电??池，然后通过电流表测量外电路中的电流值。一般的，太阳电池主要有以下性能??参数：??４??
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