大气环境下Sn改性TiO 2 电子传输层及光电性能研究

发布时间：2022-08-11 16:30

　　能源问题长久以来都受到广泛关注,因此开发可持续的清洁能源是一项重要工作。在目前的可再生能源中,太阳能以其含量丰富、清洁便利的优点而被广泛研究。在利用太阳能的光伏器件中,基于有机金属卤化物CH₃NH₃PbX₃（MAPbX₃,X=Br、I、Cl）的钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells,PSCs）作为第三代光伏器件越来越成为研究的焦点。其中,TiO₂是被广泛使用的电子传输层材料,然而TiO₂本身存在一定的缺陷,例如,其电子传输速率较小,电子获取率低,存在氧空位等缺点。因此,需要对TiO₂进行改性工作,本论文采用TiO₂/SnO₂结构以及Sn元素掺杂两种方式提高其光电性能。在本文的研究内容中采用氢碘酸（HI）制备TiO₂前驱体溶液,经过150℃低温完成TiO₂电子传输层制备,实验结果表明,HI制备TiO₂薄膜... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 钙钛矿太阳能电池概述
        1.2.1 钙钛矿太阳能电池的发展
        1.2.2 有机卤化物钙钛矿材料的结构及性能
        1.2.3 钙钛矿太阳能电池的基本结构及工作机理
        1.2.4 钙钛矿太阳能电池的电子传输层
        1.2.5 钙钛矿层的制备方法
        1.2.6 钙钛矿太阳能电池的性能参数
    1.3 低温TiO_2基底钙钛矿太阳能电池国内外研究状况
    1.4 钙钛矿太阳能电池所面临的问题
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 实验材料和表征方法
    2.1 实验试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料与器件的表征
        2.2.1 X射线光电子能谱(XPS)
        2.2.2 X射线衍射(XRD)
        2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.4 原子力显微镜(AFM)
        2.2.5 J-V伏安特性曲线
        2.2.6 电化学阻抗测试(EIS)
    2.3 空气中PSCS的制备
        2.3.1 FTO导电玻璃的清洗
        2.3.2 电子传输层的制备
        2.3.3 钙钛矿层的制备
        2.3.4 空穴传输层的制备
        2.3.5 金电极的制备
第3章 低温TiO_2/SnO_2双电子传输层性能研究
    3.1 引言
    3.2 空气中TiO_2/SnO_2双电子传输层PSCS的制备
        3.2.1 双电子传输层的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 低温TiO_2薄膜制备工艺探究
        3.3.2 探究不同酸制备的TiO_2薄膜性能
        3.3.3 TiO_2/SnO_2双电子传输层性能研究
        3.3.4 TiO_2/SnO_2双电子传输层对于钙钛矿层性能的影响
        3.3.5 TiO_2/SnO_2双电子传输层PSCs器件性能研究
        3.3.6 TiO_2/SnO_2双电子传输层PSCs稳定性测试
        3.3.7 TiO_2/SnO_2双电子传输层光电性能研究
    3.4 本章小结
第4章 Sn掺杂TiO_2电子传输层性能研究
    4.1 引言
    4.2 空气中PSCS的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Sn掺杂TiO_2薄膜性能研究
        4.3.2 Sn掺杂TiO_2对于钙钛矿层性能的影响
        4.3.3 Sn掺杂TiO_2电子传输层PSCs器件性能研究
        4.3.4 Sn掺杂TiO_2对PSCs稳定性的影响
        4.3.5 Sn掺杂TiO_2光电性能研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3674998