混合溶剂退火诱导钙钛矿结晶及其在钙钛矿太阳能电池中的应用与研究

发布时间：2017-07-15 20:03

  本文关键词：混合溶剂退火诱导钙钛矿结晶及其在钙钛矿太阳能电池中的应用与研究

  更多相关文章： 钙钛矿太阳能电池 混合溶剂退火 多晶半导体薄膜

【摘要】：低成本、低污染、制备工艺简单以及高的能量转换效率一直以来是光伏研究者的最终追求。新型的钙钛矿太阳能电池给人类带来了一种新的可能性。因此这一研究领域获得大家的广泛关注。采用简单的混合溶剂诱导结晶的方法制备高效钙钛矿太阳能电池。具体如下:1.第一部分,综述了钙钛矿太阳能电池的研究背景和目前已取得的研究进展。2.第二部分,研究了正向结构钙钛矿太阳能电池中,传统加热和混合溶剂退火的方法制备钙钛矿薄膜,并对钙钛矿器件性能的影响。在该研究中,采用的器件结构为ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3-xClx/PCBM/LiF/Al。在钙钛矿太阳能电池中通过采用加热或者混合溶剂退火的方法来促使钙钛矿薄膜结晶,生成具有优异光伏性能四方相或立方相的钙钛矿晶体薄膜。对比传统的加热方法,混合溶剂的方法可以在更短的时间完成,而且通过此种方法制备的钙钛矿薄膜具有更好的结晶度和更光滑的表面形貌,因此能有效提升钙钛矿太阳能电池的能量转换效率,将效率从12.76%提升到16.41%。并且使用溶剂退火的方法制备了氧化铟锡ITO和柔性PET基底的大面积钙钛矿太阳能电池,单个器件活性面积为1.21cm2,,其能量转换效率分别达到11.01%和7.54%。尽我们所知,在我们报道这一结果时,这也是活性面积超过1 cm2的钙钛矿太阳能电池的最高效率。本项目旨在研究开发一种新颖的钙钛矿薄膜制备方法并将其用在制备钙钛矿太阳能电池中。3.第三部分,结论与展望,在正向器件结构中,引入宽吸收HC(NH2)2PbI3钙钛矿材料作为光吸收层。在钙钛矿层制备过程中,采用一步溶液法很难获得致密的薄膜。这里我们引入常温混合溶剂退火的方法,用来调整钙钛矿薄膜的形貌,得到致密而且晶粒尺寸较大的钙钛矿薄膜。器件能量转化效率由2.59%提升到9.37%。
【关键词】：钙钛矿太阳能电池 混合溶剂退火 多晶半导体薄膜
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.2;TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 引言9-10
• 1.2 钙钛矿类材料的材料特性10-15
• 1.2.1 钙钛矿晶体的晶体结构及相变11
• 1.2.2 钙钛矿晶体能带的调整11-13
• 1.2.3 钙钛矿材料的介电特性和电子特性13-15
• 1.3 钙钛矿类在太阳能电池中的应用15-21
• 1.3.1 钙钛矿太阳能电池的工作原理与器件结构15-17
• 1.3.2 钙钛矿活性层的制备方法17-21
• 1.4 论文的设计思想与研究内容21-23
• 第2章 混合溶剂退火制备高效钙钛矿太阳能电池23-37
• 2.1 引言23-24
• 2.2 实验部分24-29
• 2.2.1 实验原料与试剂24-25
• 2.2.2 实验仪器25
• 2.2.3 钙钛矿前驱体溶液的制备25-26
• 2.2.4 器件制备26-27
• 2.2.5 太阳能电池的输出特性27-29
• 2.3 结果与讨论29-36
• 2.3.1 混合溶剂诱导钙钛矿结晶的过程29-32
• 2.3.2 rtMSVA和TA方法制备钙钛矿太阳能电池的性能32-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第3章 结论与展望37-43
• 3.1 结论37-38
• 3.2 展望38-43
• 参考文献43-49
• 硕士研究生工作期间科研成果49-50
• 致谢50-51

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李大志;;二氯甲烷混合溶剂蒸馏脱水的工艺技术[J];感光材料;1981年05期

2 李东;;成膜过程中多元混合溶剂蒸发速度的探讨[J];膜科学与技术;1983年03期

3 张德煝,桑明敏,钱人元;聚甲基丙烯酸甲酯混合溶剂体系Ⅱ.——在丙酮-水溶液中的粘度[J];高分子通讯;1959年03期

4 В.П.Васйльев;莫国g，

本文编号：545493