具有钙钛矿结构的有机铅卤化物的制备及其光电性能的研究
发布时间:2018-01-05 12:33
本文关键词:具有钙钛矿结构的有机铅卤化物的制备及其光电性能的研究 出处:《青岛科技大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:有机铅卤化物钙钛矿材料是由有机分子和无机分子有序自组装形成的有机-无机杂合物,具有易加工性,且成本低廉,同时具备高的电子迁移率、光伏性质和热稳定性等,,这使得这类材料在低成本太阳能电池器件的应用方面有着重要的发展前景。 本文主要选择了碘化铅作为无机组分,选择了不同的有机组元与其形成有机-无机类钙钛矿杂合物材料,进而取代传统有机染料制备了基于有机铅卤化物的太阳能电池器件。通过对类钙钛矿材料的XRD、SEM、UV-Vis,以及太阳能电池光电转换效率的表征,系统地探索了有机组元的不同对类钙钛矿杂合物晶体结构、可见光吸收光谱的影响,明确了钙钛矿太阳能电池中致密层、介孔层、钙钛矿层、空穴传输层、金属电极等对器件效率的影响规律并得到了构建高效率钙钛矿太阳能电池的工艺参数。 其中,利用甲脒(NH2CH=NH)代替甲胺(CH3NH2),成功制备了甲脒铅碘(NH2CH=NH2PbI3, FAPbI3)钙钛矿材料,该材料的禁带宽度为1.43eV,价带位置在-5.4eV。通过组装电池器件,深入研究了甲脒铅碘以及氯掺杂的甲脒铅碘(FAPbI(3-x)Clx)的光伏特性,获得了7.51%的光电转换效率。值得强调的是,新合成的甲脒铅碘较传统甲胺铅碘具有更合适的禁带宽度和更高的热稳定性,是一种非常有前景的光伏材料。
[Abstract]:Organic lead halide perovskite material is made of organic molecules and inorganic molecular self-assembly to form organic-inorganic hybrid compounds, has the advantages of easy processing, and low cost, and has high electron mobility, photovoltaic properties and thermal stability, which makes this kind of material in the application of low-cost solar cell devices have a promising future.
This paper mainly selected as lead iodide inorganic components, choose different organic components with the formation of organic-inorganic hybrid perovskite materials, preparation of organic solar cell devices based on lead halide and to replace traditional organic dyes. The perovskite materials XRD, SEM, UV-Vis, and solar cell photoelectric characterization the conversion efficiency of the system, to explore the organic components of different perovskite hybrid crystal structure, effect of visible light absorption spectrum, the dense layer perovskite solar cell, mesoporous layer, perovskite layer, the hole transport layer, effect of metal electrode on the efficiency of the device and process parameters construction of high efficiency solar cell perovskite.
Among them, the use of formamidine (NH2CH=NH) instead of methylamine (CH3NH2), formamidine lead iodide was prepared (NH2CH=NH2PbI3, FAPbI3) perovskite materials, the band gap of the material is 1.43eV, the valence band position through the battery assembly device in -5.4eV., in-depth study of formamidine lead iodine and chlorine doped carboxamidine lead iodine (FAPbI (3-x) Clx) the photovoltaic properties, the photoelectric conversion efficiency of 7.51%. It is worth emphasizing that the new synthesis of formamidine lead iodine than the traditional lead methylamine band gap is more suitable iodine and higher thermal stability, is a very promising photovoltaic material.
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM914.4
【参考文献】
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本文编号:1383159
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