平面异质结钙钛矿太阳能电池的制备及性能研究

发布时间：2021-10-13 16:50

　　伴随经济发展所带来的能源短缺及环境破坏问题日益加剧,人们对绿色能源的需求越加急迫。太阳能因其存储量无穷大,绿色无污染,当地开发利用等特征引起了研究人员的高度重视。在已研究出的太阳能电池之中,钙钛矿太阳能电池因其低制备成本,高吸光性能,器件结构简单等优势而备受各界关注;本文结合当前钙钛矿太阳能电池的研究进展分别对一步法制备钙钛矿薄膜的制备工艺,不同电子传输层结构对电池器件性能的影响,以及使用有机小分子材料TmPyPb做阴极界面修饰对钙钛矿太阳能电池器件性能的影响进行了研究与探讨。（1）研究一步法制备钙钛矿薄膜的制备工艺并探究退火时间长短及溶液浓度对薄膜性能及器件性能的影响。实验结果发现将MAI和Pb I2溶于GBL和DMSO混合溶液中（7:3 v/v）直接旋涂制作钙钛矿薄膜的一步法能够制备出均匀致密高质量的薄膜。当MAI和Pb I2摩尔比为1:1,吸光层退火时间为5min时,电池器件性能达到最优,在标准光照条件下AM1.5（100mw cm-2）,实现了高达12.21%的光电转换效率。（2）研究在无惰性气体及不完全隔绝水的条件下使用不同的电子传输层结构制备钙钛矿太阳能电池器件并探讨不同电... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

美国国家可再生能源实验室(NREL)给出的各类太阳能电池发展状况的统计数据

图 1.2 钙钛矿 ABX3结构示意图半导体独特的晶体结构使得钙钛矿晶体具有双度等独特的性质[34,35]。在钙钛矿太阳能电池中系数高达 105cm-1，禁带宽度为 1.55eV，电导率扩散长度大于100nm。在掺Cl-时，载流子的扩散长得到了众多研究人员的青睐。池结构件结构可以划分为介孔结构和平面异质结结构器件结构和 DSSC 的器件结构很相似即：钙钛2)骨架材料上。介孔结构的电池器件结构一般为，钙钛矿吸光层，空穴传输层，电极。在介孔

专业学位硕士研究生学位论文 iO2/CH3NH3PbI2Cl/Spiro OMeTAData/Ag 的钙钛矿太阳能电池，由于使吸光层，成膜比较差，最终电池器件的 PCE 仅为 1.8%。后期优化了，使用共蒸发法来进行制备吸光层，器件的 PCE 达到了 15.4%[42]。这矿太阳能电池器件的制备可以不使用复杂的介孔结构，使用简单的平样可以得到很高的光电转换效率。Malinkiewicz 及其团队使用 PEDOT替代 TiO2，器件结构为 ITO/PEDOT:PSS/PolyTPD/CH3NH3PbI3/PCBM2%的光电转换效率[43]。这种结构又被称为倒置平面异质结结构。

【参考文献】：
期刊论文
[1]钙钛矿太阳能电池材料和器件的研究进展[J]. 邓林龙,谢素原,黄荣彬,郑兰荪.  厦门大学学报(自然科学版). 2015(05)



本文编号：3435032