基于Er 3+ /Mg 2+ 掺杂TiO 2 纳米棒的混合阳离子钙钛矿太阳能电池研究

发布时间：2023-02-16 09:17

　　电子传输层的材料及形貌调控对研发高性能介孔钙钛矿太阳能电池(PSCs)非常关键。本文研究了Er、Mg掺杂对水热法生长TiO₂纳米棒阵列形貌结构的影响,以及对以此作为电子传输层的三元阳离子卤化物钙钛矿太阳能电池的光电性能的影响。具体内容如下:1)采用水热法生长了TiO₂纳米棒阵列(NRAs)。以钛酸四丁酯(TBT)作为钛源,并使用五水合硝酸铒引入Er稀土掺杂来改善TiO₂ NR array电子传输层的光电性能,并进行了电池组装。探讨了TBT浓度和Er掺杂比例对TiO₂ NRA的形貌的影响。研究结果发现在0.04 M的TBT和Er:Ti原子比为20:100时获得的电子传输层具有最优性能,所组装的PSCs的平均光电转换效率(PCE)为17.54%,相较于传统TiO₂纳米颗粒电子传输层PSCs,所组装的光伏器件性能有显著提升。2)利用水热法研制了Mg/Er修饰TiO₂纳米棒阵列薄膜。以醋酸镁作为Mg源,利用Mg²⁺修饰TiO₂

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钙钛矿太阳能电池
        1.2.1 太阳能电池原理及演变
        1.2.2 钙钛矿太阳能电池
        1.2.3 钙钛矿太阳能电池电子传输层研究现状
    1.3 本论文的主要研究内容
第二章 实验仪器及设备
    2.1 实验试剂
    2.2 实验设备
    2.3 表征设备
第三章 Er掺杂TiO₂纳米棒阵列电子传输层的制备和调优
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 钛盐(TBT)浓度对TiO₂纳米棒阵列电子传输层的性能影响表征
    3.4 基于Er掺杂的TiO₂-NR arrays钙钛矿太阳能电池的性能表征。
    3.5 本章小结
第四章 Mg/Er共掺杂TiO₂作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 Mg/Er共掺杂TiO₂纳米棒阵列的制备
        4.2.2 基于Mg/Er共掺杂TiO₂纳米棒阵列ESL的电池器件组装
    4.3 TiO₂纳米棒形貌及性能表征
    4.4 Mg/Er共掺杂TiO₂-NR arrays作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池光电性能表征
    4.5 本章小结
第五章 论文总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士研究生期间科研成果
致谢



本文编号：3743952