CsPbI 3-x Br x 钙钛矿太阳能电池的稳定性及其界面特性研究

发布时间：2022-10-08 14:36

　　全无机钙钛矿太阳能电池由于其优异的光电特性引起了人们的极大关注。相比于有机-无机杂化钙钛矿,全无机钙钛矿具有高量子产率、带隙可调、热稳定性好等优点,是钙钛矿太阳能电池的首选材料,目前其效率已超过18%。本文主要研究了全无机钙钛矿电池的稳定性、界面缺陷以及效率的提升方法。具体内容为:1.采用P3HT空穴传输层代替Spiro-OMTAD空穴传输层来减少CsPbI_3-xbr_x钙钛矿薄膜与空穴传输层间的界面缺陷以提升对载流子的抽取能力并提升器件的光、热稳定性。实验中设计了ITO/Li F/SnO₂/CsPbI_3-xBr_x/P3HT/Au结构的全无机钙钛矿太阳能电池,最优器件的开路电压(V_oc)为1.12V、短路电流密度(J_sc)为18.43 mA/cm~2、填充因子（FF）为76.96%、光电转换效率（PCE）为15.84%。实验结果表明用P3HT代替Sprio-OMeTAD有效地抑制了CsPbI_3-xbr_x<... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 钙钛矿太阳能电池的研究背景与意义
    1.2 钙钛矿的晶格结构
    1.3 钙钛矿太阳能电池结构及工作原理
    1.4 全无机钙钛矿太阳能电池的制备
    1.5 本文研究的主要内容
第2章 实验设备及表征方法
    2.1 制备样品的设备
    2.2 实验室测试设备及表征方法
        2.2.1 伏安特性曲线及Enlitech仪器
        2.2.2 外量子效率测试仪
        2.2.3 扫描电子显微镜
        2.2.4 紫外可见光谱
        2.2.5 稳态光致发光谱和瞬态光致发光谱
        2.2.6 紫外光电子能谱
第3章 全无机CsPbI_(3-x)Br_x钙钛矿太阳能电池制备及研究
    3.1 引言
    3.2 实验
    3.3 传统全无机钙钛矿太阳能电池制备
    3.4 全无机CsPbI_(3-x)Br_x钙钛矿薄膜制备
    3.5 用P3HT代替空穴传输层Sprio-OMe TAD
        3.5.1 伏安特性曲线测试
        3.5.2 光致发光及瞬态光致发光光谱测量
        3.5.3 热稳定性测试
        3.5.4 光照电流强度与Voc关系及外量子效率测试
        3.5.5 光照稳定性与长期存储稳定性测试
        3.5.6 紫外光电子能谱与紫外可见吸收光谱测试
        3.5.7 器件效率统计
    3.6 本章小结
第4章 CsPbI_2Br钙钛矿电池性能优化
    4.1 引言
    4.2 实验
    4.3 全无机CsPbI_2Br钙钛矿太阳能电池的制备
        4.3.1 伏安特性曲线测试
        4.3.2 热稳定性和光照稳定性测试
        4.3.3 CsPbI_2Br钙钛矿太阳能电池伏安特性测试
        4.3.4 热稳定性和光照稳定性测试
        4.3.5 稳态输出和EQE测试
    4.4 本章小结
第5章 离子共掺对CsPbI_3钙钛矿太阳能电池性能的影响
    5.1 引言
    5.2 实验
    5.3 全无机CsPbI_3钙钛矿太阳能电池的制备
    5.4 控制离子的掺杂量优化CsPbI_3太阳能电池
        5.4.1 伏安特性曲线测试
        5.4.2 对照器件与离子共掺器件的伏安特性曲线测试
        5.4.3 钙钛矿薄膜表面SEM与热稳定性测试
        5.4.4 光致发光光谱和瞬态光致发光光谱测量
        5.4.5 外量子效率与XRD测试
    5.5 本章小结
第6章 总结与期望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]有机太阳能电池材料的研究进展[J]. 段晓菲,王金亮,毛景,裴坚.  大学化学. 2005(03)



本文编号：3687888