无铅钙钛矿材料的合成及其全无机PSC器件研究

发布时间：2021-12-11 17:48

　　钙钛矿太阳能电池的研究进展表现出前所未有的高速率,使用有机阳离子的铅基钙钛矿实现了超过20%的光电转换效率。然而,其中仍存在钙钛矿材料不稳定,可溶性Pb²⁺有毒性和器件稳定性不佳等问题,这在迈向大规模商业应用之前必须得到解决。目前,研究人员正致力于寻找能够保持铅基钙钛矿这些独特光电特性且环境友好的替代产品,从而提高器件的稳定性并且不含有有毒的铅元素。本文报道了一种利用固相反应方法制备的无铅钙钛矿材料,并将其应用到全无机太阳能电池器件中,将从以下几个方面展开研究:（1）制备无铅CsSnBr₃钙钛矿并研究其特性。CsSnBr₃钙钛矿通过固相反应经由SnBr₂和CsBr薄膜的顺序真空沉积制成。本文通过探究调节固相反应温度和蒸镀速率得到晶粒分布均匀、表面平整覆盖率高的薄膜。通过一系列的XRD研究,发现CsSnBr₃具有立方晶相并且稳定性好。光物理研究显示出其高吸收性能并有着1.78eV的带隙,预示在太阳能电池应用中的前景。（2）基于CsSnBr₃钙钛矿太阳能电池器...

【文章来源】： 南京邮电大学江苏省

【文章页数】：58 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 钙钛矿太阳能电池的发展历程
    1.3 锡钙钛矿太阳能电池的研究进展
    1.4 本文的研究内容
第二章 钙钛矿太阳能电池的结构、原理及研究方法
    2.1 钙钛矿太阳能电池的结构和机理
        2.1.1 钙钛矿的晶体结构
        2.1.2 钙钛矿太阳能电池的工作原理
        2.1.3 钙钛矿太阳能电池器件组成部分
    2.2 钙钛矿太阳能电池器件的制备工艺
    2.3 钙钛矿薄膜及太阳能电池器件性能表征
    2.4 本章小结
第三章 CsSnBr₃钙钛矿薄膜的制备与性能表征
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 主要试剂、仪器
        3.2.2 实验过程
    3.3 固相反应温度对薄膜的影响
    3.4 蒸镀速率对薄膜的影响
    3.5 CsSnBr₃钙钛矿薄膜表征
        3.5.1 晶体性质表征
        3.5.2 光学性质表征
        3.5.3 稳定性表征
    3.6 本章小结
第四章 CsSnBr₃钙钛矿太阳能电池器件的制备及性能表征
    4.1 引言
    4.2 CsSnBr₃钙钛矿太阳能电池器件的制备
        4.2.1 空穴传输层的制备及优化
        4.2.2 CsSnBr₃钙钛矿层厚度优化
    4.3 CsSnBr₃钙钛矿太阳电池器件的性能表征
        4.3.1 迟滞效应
        4.3.2 入射光转化效率
    4.4 本章小结
第五章 CsSnI₃及Cs₂SnI₆钙钛矿材料的制备与表征
    5.1 引言
    5.2 CsSnI₃钙钛矿材料的合成及应用
        5.2.1 CsSnI₃钙钛矿薄膜的制备
        5.2.2 CsSnI₃钙钛矿太阳能电池应用
    5.3 Cs₂SnI₆钙钛矿材料的合成及应用
        5.3.1 Cs₂SnI₆钙钛矿材料的合成
        5.3.2 Cs₂SnI₆钙钛矿薄膜的制备
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3535116