TiO 2 基钙钛矿太阳能电池的界面修饰及其性能研究
发布时间：2022-02-13 15:43
作为太阳能电池家族的新成员,具有优异的光学和电学性质的钙钛矿太阳能电池（PSCs）成为了世界瞩目的焦点。钙钛矿材料因为具有较长的载流子扩散长度,较低的复合率以及较强的光吸收等优势,使得所构成的太阳能电池具有较高的光电转换效率,已经从最初的3.9%成功地超过了24%。为了进一步提高钙钛矿电池效率,需要对电池更精细的优化和控制。在钙钛矿光伏器件中,层与层之间存在着多个界面,器件的性能会受到界面缺陷或者能级不匹配等问题的影响,直接导致载流子的复合。通过引入合理的界面修饰,可以有效地降低界面处的缺陷密度,从而提高电子收集效率,达到提高太阳能电池光电转换性能的目的。此外,钙钛矿晶体的形状和大小直接影响了钙钛矿太阳能电池的光学和电学性质,薄膜优化也成为了提高电池光电转换效率的关键。本论文主要围绕改善电子传输层/钙钛矿光吸收层的界面以及提高钙钛矿薄膜的质量展开研究。通过溶胶凝胶浸涂和化学水浴沉积（CBD）的方法改善钙钛矿层/电子传输层之间的界面,提高了钙钛矿光吸收层在介孔支架的涂覆和孔隙填充。在CBD过程中引入氟离子,于金红石相二氧化钛（TiO2）的电子传输层表面生长一层锐钛矿...
【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
【文章页数】：105 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不同阶段太阳能电池的光电效率统计图
?贾铝斯獾缌鞯牟???饽艹晒Φ乇蛔?晃?缒堋Ｍ?1.2 太阳能的电池工作原理图1.2.3 太阳能电池的分类太阳能电池自最初被发现至如今，经历了近 180 年的漫长历程。随着光伏产业不断的发展壮大，太阳能电池的制备工艺不断进步，电池的种类也变得多种多
图 1.3 太阳能电池的分类1.2.3.1 硅基太阳能电池硅基太阳能电池主要分为单晶硅太阳能电池[9-13]、多晶硅太阳能电池[14-18]和非晶硅太阳能电池[19-21]。在众多的太阳能电池中，单晶硅太阳能电池是应用最为广泛的太阳能电池，大约占到光伏市场的 80％左右。因为硅的储量非常丰富，并且这类材料安全无毒，被越来越多的光伏工作者认可。单晶硅太阳能电池发展最早，工艺技术较为成熟，已经实现了太阳能电池的商业化（商业化效率可达12%）。目前被认证的光电转换效率已经超过了 25%。直至今日，单晶硅太阳能电池仍在光伏领域上占有重要的位置，但是也存在制备工艺复杂，造价昂贵，生产过程伴随着高能耗高污染等问题。针对这些问题，科研工作者研发了性能稳定、造价低的多晶硅太阳能电池。这类电池的硅基材料可以使用相对成本低的石墨、
【参考文献】：
期刊论文
[1]NMP溶剂退火制备高效钙钛矿太阳电池[J]. 窦尚轶,卫东,蒋皓然,刘新,黄浩,李美成. 中国测试. 2018(12)
[2]通过弱配位溶剂退火揭示钙钛矿薄膜生长机制（英文）[J]. 王亚飞,刘德涛,张鹏,张婷,WaseemAhmad,应翔霄,王峰,李健,陈力,巫江,陈志,李世彬. Science China Materials. 2018(12)
[3]通过NMP溶剂工程制备高效平面结构钙钛矿太阳能电池[J]. 杨少鹏,陶俊雷,陈康,孙彦胜,淮兆祥. 河北大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]钙钛矿太阳电池综述[J]. 姚鑫,丁艳丽,张晓丹,赵颖. 物理学报. 2015(03)
博士论文
[1]碳基混合卤素钙钛矿太阳能电池的制备及其性能研究[D]. 阿茹娜.吉林大学 2018
[2]钙钛矿太阳能电池电子传输层与界面研究[D]. 许信.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2017
本文编号：3623464
【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
【文章页数】：105 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不同阶段太阳能电池的光电效率统计图
?贾铝斯獾缌鞯牟???饽艹晒Φ乇蛔?晃?缒堋Ｍ?1.2 太阳能的电池工作原理图1.2.3 太阳能电池的分类太阳能电池自最初被发现至如今，经历了近 180 年的漫长历程。随着光伏产业不断的发展壮大，太阳能电池的制备工艺不断进步，电池的种类也变得多种多
图 1.3 太阳能电池的分类1.2.3.1 硅基太阳能电池硅基太阳能电池主要分为单晶硅太阳能电池[9-13]、多晶硅太阳能电池[14-18]和非晶硅太阳能电池[19-21]。在众多的太阳能电池中，单晶硅太阳能电池是应用最为广泛的太阳能电池，大约占到光伏市场的 80％左右。因为硅的储量非常丰富，并且这类材料安全无毒，被越来越多的光伏工作者认可。单晶硅太阳能电池发展最早，工艺技术较为成熟，已经实现了太阳能电池的商业化（商业化效率可达12%）。目前被认证的光电转换效率已经超过了 25%。直至今日，单晶硅太阳能电池仍在光伏领域上占有重要的位置，但是也存在制备工艺复杂，造价昂贵，生产过程伴随着高能耗高污染等问题。针对这些问题，科研工作者研发了性能稳定、造价低的多晶硅太阳能电池。这类电池的硅基材料可以使用相对成本低的石墨、
【参考文献】：
期刊论文
[1]NMP溶剂退火制备高效钙钛矿太阳电池[J]. 窦尚轶,卫东,蒋皓然,刘新,黄浩,李美成. 中国测试. 2018(12)
[2]通过弱配位溶剂退火揭示钙钛矿薄膜生长机制（英文）[J]. 王亚飞,刘德涛,张鹏,张婷,WaseemAhmad,应翔霄,王峰,李健,陈力,巫江,陈志,李世彬. Science China Materials. 2018(12)
[3]通过NMP溶剂工程制备高效平面结构钙钛矿太阳能电池[J]. 杨少鹏,陶俊雷,陈康,孙彦胜,淮兆祥. 河北大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]钙钛矿太阳电池综述[J]. 姚鑫,丁艳丽,张晓丹,赵颖. 物理学报. 2015(03)
博士论文
[1]碳基混合卤素钙钛矿太阳能电池的制备及其性能研究[D]. 阿茹娜.吉林大学 2018
[2]钙钛矿太阳能电池电子传输层与界面研究[D]. 许信.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2017
本文编号：3623464
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