钙钛矿太阳能电池的制备及性能研究

发布时间：2017-11-15 12:32

  本文关键词：钙钛矿太阳能电池的制备及性能研究

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【摘要】：薄膜型钙钛矿太阳能电池由于制备工艺简单、成本低、光电转换效率提升潜力大而被认为是目前最具工业化生产及大规模应用前景的薄膜型太阳能电池,同时也最有希望取代硅太阳能电池。本文首先从光阳极的制备入手,进而对钙钛矿太阳能电池的多孔薄膜、碳电极和钙钛矿进行制备和表征,研究了各因素对电池转换效率的影响,以获得制备工艺简单、低成本的钙钛矿太阳能电池。主要研究内容如下：(1)用旋涂法制备太阳能电池光阳极,通过研究各因素对薄膜表面形貌的影响,得到最佳制备工艺参数是：超声时间为30min、烧结温度为450℃,通过各因素对电池性能的影响,得到最佳制备工艺参数是：薄膜层数是2层、旋涂转速是7000r/min。组装的电池最高转换效率达到了3.1%。(2)用丝网印刷法制备钙钛矿太阳能电池多孔薄膜,采用正交实验研究各因素对薄膜形貌及电池性能的影响,得到丝网印刷法制备多孔薄膜的最佳方案是：纳米粉末含量为4%、乙基纤维素含量为7%、乙酰丙酮含量为1%,研磨时间为1h、超声30min、月桂酸含量为2%。此外,研究了SiO2薄膜厚度对电池性能的影响。(3)制备符合要求的碳浆料,并采用刮涂法制备了钙钛矿太阳能电池的碳电极,研究了烧结温度、溶剂、粘结剂、炭黑含量等因素对碳电极的影响,并研究了各因素对电池转换效率的影响,最高转换效率达到了2.16%。(4)用一步溶液法制备钙钛矿,并对其光学性能进行检测表征。研究了钙钛矿的退火温度、浓度、纯度等因素对电池性能的影响,经过不断优化,电池的最高转换效率达到了3.48%。论文创新点主要有以下两方面：(1)制备了一种工艺简单、成本低的钙钛矿太阳能电池碳电极；(2)通过研究钙钛矿对电池性能的影响,发现70℃条件下滴加钙钛矿前驱物溶液有助于提高电池的转换效率。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4
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本文编号：1189787