低温碳电极钙钛矿太阳能电池制备、封装与集成研究
发布时间：2022-01-12 04:29
太阳能作为清洁可再生能源的一种,为人类所面临日益严峻的能源危机和环境污染问题的解决赋予了新的希望,太阳能电池技术的开发更是当今时代发展趋势之一,而其中以钙钛矿为代表的第三代新概念太阳能电池的出现则为光伏产业的发展带来了新的契机。有机-无机杂化钙钛矿材料自2009年首次应用于太阳能电池开始,短短几年其光电转化效率得到飞速发展,极有可能替代传统硅电池,而碳对电极的引入亦简化了生产工艺、降低了制备成本,进一步推动了钙钛矿太阳能电池的市场化发展进程。然而,真正意义上实现钙钛矿电池的大规模应用仍有许多问题亟待解决,如稳定性较差、生产成本较高、柔性基底应用等。本论文主要以低温碳电极钙钛矿太阳能电池为研究对象,开展其制备、封装与集成研究,取得成果如下:（1）提出一种可直接印刷在钙钛矿薄膜上的低温导电碳浆配方,应用于无空穴传输层钙钛矿太阳能电池碳对电极的制备。通过调控碳电极组分,实现钙钛矿电池性能优化,验证了电池优异的稳定性,为低成本、高效率、柔性钙钛矿太阳能电池的研制奠定了基础。接着,引入CuPc作为空穴传输层,提出基于CuPc的无机碳电极钙钛矿太阳能电池制备方法,测试表明,CuPc空穴传输层能有效...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球煤炭、可再生能源、水电、核能、天然气的(a)全球消费量以及(b)世界一次能源消费占比
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文只占了全球储备量的 1.1%（25 亿吨），排名远在世界第 14 位，人均拥于世界平均水平。另一方面，我国石油资源的储产比（剩余可采储量比）也只有 11.9 年，远小于世界平均 52.5 年的储产比，很难保持稳产油气行业发展报告》显示，2016 年我国原油净进口量约为 3.76 亿吨，达 65.5%，2020 年前可能超过 70%。这一发展趋势对中国的能源安全胁。21 世纪末期，天然气资源也将濒临枯竭，人类所面临的能源危机。并且，人类对化石燃料的过度依赖将会导致温室气体的大量释放，表温度逐年升高，引发气候异常，破坏生态平衡，造成酸雨、雾霾等图 1-2。2015 年，原央视主持人柴静推出的空气污染深度调查《穹顶之国人民的广泛关注，调查中所描述环境污染的个中细节让人触目惊心的能源需求和环境污染的双重压力下，人们亟需一场能源革命，政府极调整经济产业结构，摒弃先污染后治理的发展观念，走可持续发展力研发绿色无污染的可再生替代能源。
聚焦于核能的“剩余风险”上，即不管采取什么样的保护措施，使用核能都存在着人类不可操控的风险。风能、水能、生物质能、光伏等清洁可再生能源在各国政府的大力开发下，得到迅猛发展，如图1-3 所示。例如我国的三峡水电站是世界上规模最大的水电站，年累计发电接近 1000 亿千瓦时，相当于减少 4900 多万吨原煤消耗，减少近一亿吨二氧化碳排放。但风能、水能的开发往往会受到地域的限制，且跨地域的长距离输电也增加了成本。太阳能的开发却没有这样的短板。太阳能来自太阳源源不断的电磁辐射，太阳光在进入地球的过程中，大约有 30%的能量发射入太空，其余则被云层、陆地和海洋吸收。经计算
【参考文献】：
期刊论文
[1]化合物半导体薄膜太阳能电池研究现状及进展[J]. 蒋文波. 西华大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]基于有机薄膜的太阳能电池材料与器件研究进展[J]. 密保秀,高志强,邓先宇,黄维. 中国科学（B辑:化学）. 2008(11)
[3]薄膜太阳能电池的研究现状与应用介绍[J]. 张锐. 广州建筑. 2007(02)
[4]薄膜太阳能电池[J]. 徐慢,夏冬林,杨晟,赵修建. 材料导报. 2006(09)
[5]铜铟硒（CIS）薄膜太阳电池研究进展[J]. 徐知之,夏文建,黄文良. 真空. 2006(02)
本文编号：3584102
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球煤炭、可再生能源、水电、核能、天然气的(a)全球消费量以及(b)世界一次能源消费占比
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文只占了全球储备量的 1.1%（25 亿吨），排名远在世界第 14 位，人均拥于世界平均水平。另一方面，我国石油资源的储产比（剩余可采储量比）也只有 11.9 年，远小于世界平均 52.5 年的储产比，很难保持稳产油气行业发展报告》显示，2016 年我国原油净进口量约为 3.76 亿吨，达 65.5%，2020 年前可能超过 70%。这一发展趋势对中国的能源安全胁。21 世纪末期，天然气资源也将濒临枯竭，人类所面临的能源危机。并且，人类对化石燃料的过度依赖将会导致温室气体的大量释放，表温度逐年升高，引发气候异常，破坏生态平衡，造成酸雨、雾霾等图 1-2。2015 年，原央视主持人柴静推出的空气污染深度调查《穹顶之国人民的广泛关注，调查中所描述环境污染的个中细节让人触目惊心的能源需求和环境污染的双重压力下，人们亟需一场能源革命，政府极调整经济产业结构，摒弃先污染后治理的发展观念，走可持续发展力研发绿色无污染的可再生替代能源。
聚焦于核能的“剩余风险”上，即不管采取什么样的保护措施，使用核能都存在着人类不可操控的风险。风能、水能、生物质能、光伏等清洁可再生能源在各国政府的大力开发下，得到迅猛发展，如图1-3 所示。例如我国的三峡水电站是世界上规模最大的水电站，年累计发电接近 1000 亿千瓦时，相当于减少 4900 多万吨原煤消耗，减少近一亿吨二氧化碳排放。但风能、水能的开发往往会受到地域的限制，且跨地域的长距离输电也增加了成本。太阳能的开发却没有这样的短板。太阳能来自太阳源源不断的电磁辐射，太阳光在进入地球的过程中，大约有 30%的能量发射入太空，其余则被云层、陆地和海洋吸收。经计算
【参考文献】：
期刊论文
[1]化合物半导体薄膜太阳能电池研究现状及进展[J]. 蒋文波. 西华大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]基于有机薄膜的太阳能电池材料与器件研究进展[J]. 密保秀,高志强,邓先宇,黄维. 中国科学（B辑:化学）. 2008(11)
[3]薄膜太阳能电池的研究现状与应用介绍[J]. 张锐. 广州建筑. 2007(02)
[4]薄膜太阳能电池[J]. 徐慢,夏冬林,杨晟,赵修建. 材料导报. 2006(09)
[5]铜铟硒（CIS）薄膜太阳电池研究进展[J]. 徐知之,夏文建,黄文良. 真空. 2006(02)
本文编号：3584102
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