钙钛矿太阳能电池中钙钛矿吸光层的结晶性、维度及物相调控研究

发布时间：2022-02-11 09:40

　　太阳能电池可有效地将太阳能转换为电能,作为第三代太阳能电池之一,钙钛矿太阳能电池由于具有能量转换效率（PCE）高,可溶液制备等优点而成为近年来的研究焦点。钙钛矿太阳能电池优异的光电转换性能主要来源于作为吸光层的钙钛矿材料（如CH3NH3PbI3,简写为MAPbI3）具有载流子迁移率高,扩散距离长,消光系数高,带隙可调等优点,可满足未来太阳能电池工业化生产的要求。经过十年的发展,钙钛矿太阳能电池距离商业化越来越近,而要真正实现其应用,还必须在进一步提高其能量转换效率的同时提升器件的稳定性。从载流子的产生角度来考虑,要提高电池的PCE首先必须提高作为吸光层的钙钛矿的质量,降低其缺陷态密度,抑制载流子复合。另一方面,钙钛矿太阳能电池器件稳定性差的主要原因为三维（3D）钙钛矿材料本身在水汽作用下易分解,如在钙钛矿中引入疏水性基团,有望提高钙钛矿层的疏水性,从而实现器件稳定性的提高。基于钙钛矿太阳能电池领域目前的发展现状与趋势,本论文围绕着提升钙钛矿太阳能电池的PCE及稳定性问题开展研究,集中于对钙钛矿吸光层的结晶性、维度及物相进行调控,主要开展了以下五个方面的工作:（1）正型结构平面异质结钙钛... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省211工程院校985工程院校

【文章页数】：172 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２各类太阳能电池发展历程及最高能量转换效率认证统计表［１３］

质结电池又可进一步分为正型及反型钙钛矿太阳能电池Ｉ３Ｑ］。??１．３．１介孔钙钛矿太阳能电池??介孔钙钛矿太阳能电池的结构如图１．３?ａ所示。所谓介孔是指钙钛矿作为吸??光层覆盖在具有多孔结构的Ｔｉ０２ｌ，最常用的制备方法为先在导电玻璃基底ＦＴＯ??（Ｆ：Ｓｎ０２）上沉积一层致密的Ｔｉ０２作为电子传输层，然后通过在其上旋涂一层??４??

?ｎ－ｉ－ｐ?（Ｒｅｇｕｌａｒ）?ｐ－ｉ－ｎ?（Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）??图１．３钙钛矿太阳能电池器件结构示意图：（ａ）介孔结构；（ｂ）平面正型（ｎ－ｉ－ｐ）结构；（ｃ）??平面反型（ｐ－ｉ－ｎ）结构［Ｍ。??１．３．２平面异质结钙钛矿太阳能电池??平面异质结钙钛矿太阳能电池不存在介孔骨架层，简化了电池的制备工艺。??进一步可划分为正型及反型器件结构［３ａ］。??（１）


本文编号：3620048