高效长寿命钙钛矿薄膜太阳能电池配方的改进和器件制备

发布时间：2022-02-21 13:46

　　地球上非再生能源被过度开采,同时带来的是能源消耗产生的环境污染,为了解决现在严峻的能源问题和环境问题,清洁、绿色、环保、可持续的新型能源开发成为了当今的科研热点太阳能作为清洁能源之一,很久之前就成为了人们的重点研究和利用对象,太阳能发电便是很好的例子。现今,太阳能电池的开发技术和成品越来越多。随着技术的不断发展和成熟,应用于太阳能电池的核心材料也越来越多,其中钙钛矿材料于近几年成为了该领域的研究热点,其独特的、优良的光电特性和低廉的制备成本,使其成为了太阳能电池核心材料的优选对象。自2009年日本宫坂力课题组首次制备有机-无机钙钛矿太阳能电池并获得3.8%的效率以来,它的效率不断被刷新。最近,瑞典EPFL将该记录提高至23.25%。效率虽好,但是,有机-无机杂化钙钛矿对水、氧气、温度等环境因素极为敏感,尤其是空气中的湿度极易对钙钛矿晶体结构造成破坏,所以钙钛矿的制备环境要求苛刻,如果将制备过程转移到普通的空气中,钙钛矿前驱体溶液会受空气中湿度的影响,造成钙钛矿成矿结晶速率不一致,从而导致晶系崩溃。此外,钙钛矿太阳能电池寿命也是一个关键问题,有机-无机钙钛矿受温度和湿度等环境因素影响,晶... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 钙钛矿太阳能电池研究的背景和意义
    1.2 钙钛矿太阳能电池效率的发展
    1.3 钙钛矿电池晶体构型及器件构型
        1.3.1 钙钛矿晶体结构及其光学属性
        1.3.2 钙钛矿太阳能电池器件构型
    1.4 钙钛矿的优势和缺陷
    1.5 钙钛矿配方优化的目的和意义
    1.6 钙钛矿相关测试参数及优化思路
        1.6.1 相关测试参数
        1.6.2 钙钛矿优化思路
第二章 空气环境中钙钛矿太阳能电池优化制备
    2.1 实验准备工作
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验药品
        2.1.3 其他相关材料
        2.1.4 实验相关设备
        2.1.5 成矿工艺的选择
    2.2 单一体系钙钛矿真空结晶配方调控
        2.2.1 碘铅甲胺体系钙钛矿真空结晶
        2.2.2 碘铅甲脒体系真空结晶
        2.2.3 总结
    2.3 多组分配方钙钛矿的制备方式比较
        2.3.1 甲脒掺杂的钙钛矿配方优化
        2.3.2 Br元素掺杂的钙钛矿配方优化
        2.3.3 甲脒和Br共掺杂的钙钛矿配方优化
        2.3.4 总结
    2.4 五组份钙钛矿电池空气中制备
    2.5 甲胺盐酸盐的掺杂优化
第三章 钙钛矿太阳能电池界面工程
    3.1 钙钛矿配方优化后TiO_2厚度的调控
        3.1.1 单一体系钙钛矿TiO_2厚度的调控
        3.1.2 多组分钙钛矿TiO_2厚度的调控
第四章 总结和展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]钙钛矿太阳能电池材料的研究进展[J]. 邱婷,苗晓亮,宋文佳,楼冬,张树芳.  材料工程. 2018(03)
[2]CH3NH3PbI2Br光吸收层薄膜的制备[J]. 李春静,杨瑞霞,马浩,金慧娇,石晓东,马文静.  化工新型材料. 2018(02)
[3]钙钛矿太阳能电池发展现状及展望[J]. 郑睿明,刘晓霖,林佳.  应用能源技术. 2018(01)
[4]高效率钙钛矿太阳电池的界面修饰及其研究进展（英文）[J]. 牛广达,李闻哲,李江伟,王立铎.  Science China Materials. 2016(09)
[5]空气环境中湿度对钙钛矿太阳能电池微观形貌与光电效率的影响[J]. 刘超,陈翌庆,王飞,马其林.  电子元件与材料. 2016(04)
[6]钙钛矿太阳能电池:器件设计和I-V滞回现象[J]. 张烨,姚志博,林仕伟,李建保,林红.  化学学报. 2015(03)

博士论文
[1]钙钛矿薄膜的结晶生长及界面层材料的研究[D]. 苏通裕.中国科学技术大学 2017
[2]CH3NH3PbI3成膜行为调控及对钙钛矿太阳能电池性能影响机制研究[D]. 陈鹏.东北师范大学 2016

硕士论文
[1]有机—无机杂化钙钛矿太阳能电池结构优化研究[D]. 王思萌.大连海事大学 2017
[2]钙钛矿薄膜太阳能电池的掺杂研究[D]. 李琪.北京信息科技大学 2017
[3]低温TiO2制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用[D]. 梁超.郑州大学 2017



本文编号：3637378