CH 3 NH 3 PbI 3 太阳能电池的界面修饰及微观光电特性的研究
发布时间：2022-07-07 15:53
CH3NH3PbX3（X=Cl,Br,I）是太阳能电池里最具有发展潜力的一种新材料,由于具有高吸收系数,带隙可调控,较长载流子寿命和双极性载流子传输特性等优势,被广泛应用到光伏领域。目前,已经有单位开始制备大面积,柔性钙钛矿太阳能电池,加快了其市场化应用的步伐。然而制备过程使用了昂贵的金和空穴传输材料,使得成本偏高。本文从降低制备钙钛矿太阳能电池的成本出发,使用商用导电碳浆替代了金和空穴传输材料。并探索无空穴钙钛矿太阳能电池的制备工艺。经优化,成功的制备出低温碳电极钙钛矿太阳能电池,为创新型研究打下基础。为了提升碳电极钙钛矿太阳能电池效率,采用两种氨基酸修饰介孔二氧化钛（Meso-TiO2）。结果表明,甘氨酸能够改善CH3NH3PbI3与Meso-TiO2层的界面接触,增强界面处电荷的传输效率,同时抑制电子与空穴的复合速率,从而提高了器件的性能。采用扫描开尔文探针显微镜（SKPM）和导电原子力显微镜（c-AFM）...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 太阳能资源的利用
1.2 太阳能电池的分类
1.2.1 晶体硅太阳能电池
1.2.2 多元化合物薄膜太阳能电池
1.2.3 有机薄膜太阳能电池
1.2.4 染料敏化太阳能电池
1.3 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池
1.3.1 钙钛矿太阳能电池发展历程
1.3.2 钙钛矿薄膜的组成与结构
1.3.3 钙钛矿薄膜的光电性质
1.3.4 钙钛矿太阳能电池的结构与工作原理
1.3.5 钙钛矿薄膜的制备工艺
1.3.6 钙钛矿太阳能电池的其他层材料
1.3.7 钙钛矿太阳能电池的重要性能参数
1.3.8 钙钛矿太阳能电池当今存在的问题与市场化前景
1.4 本文的研究思路与主要内容
参考文献
第二章 实验部分
2.1 主要实验试剂与仪器
2.1.1 主要药品试剂
2.1.2 主要仪器设备
2.2 钙钛矿薄膜测试方法
2.2.1 紫外可见光谱测试
2.2.2 微观形貌测试
2.2.3 物相结构分析
2.3 钙钛矿太阳能电池测试方法
2.3.1 PCE测试
2.3.2 电化学阻抗测试
第三章 基于低成本碳电极钙钛矿太阳能电池的制备工艺探索
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 钙钛矿太阳能电池的制备工艺
3.3 结果与讨论
3.3.1 基于钙钛矿太阳能电池的制备工艺与测试研究
3.3.2 钙钛矿太阳能电池相关薄膜的性质表征
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于氨基酸修饰Meso-TiO_2提高CH_3NH_3PbI_3太阳能电池性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 钙钛矿太阳能电池的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 氨基酸修饰Meso-TiO_2的钙钛矿太阳能电池的光电性能
4.3.2 交流阻抗谱研究氨基酸处理Meso-TiO_2对钙钛矿太阳能电池的界面影响
4.3.3 氨基酸处理Meso-TiO_2对钙钛矿成膜形貌的影响
4.3.4 PbI2和CH_3NH_3PbI_3的晶体结构分析
4.3.5 氨基酸处理Meso-TiO_2对CH_3NH_3PbI_3薄膜光吸收的影响
4.3.6 CH_3NH_3PbI_3薄膜电池滞后性与稳定性测试
4.4 本章小结
参考文献
第五章 SKPM和c-AFM联用研究不同基底对钙钛矿晶界的光电特性
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 测试样品的制备
5.2.2 SKPM和c-AFM的表征
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
攻读硕士学位期间投稿的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有接近15%能量转换效率的有机太阳能电池[J]. 崔勇,姚惠峰,杨晨熠,张少青,侯剑辉. 高分子学报. 2018(02)
[2]碳电极在钙钛矿太阳能电池中的研究进展[J]. 蒋西西,靳映霞,柳清菊. 功能材料. 2016(10)
[3]退火温度对CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜结构和电学特性的影响[J]. 吴亚美,杨瑞霞,田汉民,陈帅. 功能材料. 2016(07)
[4]碲化镉太阳能电池的研究进展[J]. 冯晓东,陈文超. 南京工业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]影响太阳能光伏发电系统效率的因素及改进措施[J]. 于昆伦,林爱晖,周友初. 科技创新与应用. 2012(12)
[6]染料敏化太阳能电池的研究进展[J]. 孙旭辉,包塔娜,张凌云,张国华,王维广. 化工进展. 2012(01)
[7]内蒙古太阳能资源的分布特征与光伏发电开发的可行性分析[J]. 彭军,杨智奇,董菁雯. 太阳能. 2011(03)
博士论文
[1]无镉的铜铟镓硒太阳能电池制备与性能研究[D]. 廖荣.广东工业大学 2014
硕士论文
[1]钙钛矿太阳能电池中电荷收集层的研究[D]. 董庆顺.大连理工大学 2015
本文编号：3656725
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 太阳能资源的利用
1.2 太阳能电池的分类
1.2.1 晶体硅太阳能电池
1.2.2 多元化合物薄膜太阳能电池
1.2.3 有机薄膜太阳能电池
1.2.4 染料敏化太阳能电池
1.3 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池
1.3.1 钙钛矿太阳能电池发展历程
1.3.2 钙钛矿薄膜的组成与结构
1.3.3 钙钛矿薄膜的光电性质
1.3.4 钙钛矿太阳能电池的结构与工作原理
1.3.5 钙钛矿薄膜的制备工艺
1.3.6 钙钛矿太阳能电池的其他层材料
1.3.7 钙钛矿太阳能电池的重要性能参数
1.3.8 钙钛矿太阳能电池当今存在的问题与市场化前景
1.4 本文的研究思路与主要内容
参考文献
第二章 实验部分
2.1 主要实验试剂与仪器
2.1.1 主要药品试剂
2.1.2 主要仪器设备
2.2 钙钛矿薄膜测试方法
2.2.1 紫外可见光谱测试
2.2.2 微观形貌测试
2.2.3 物相结构分析
2.3 钙钛矿太阳能电池测试方法
2.3.1 PCE测试
2.3.2 电化学阻抗测试
第三章 基于低成本碳电极钙钛矿太阳能电池的制备工艺探索
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 钙钛矿太阳能电池的制备工艺
3.3 结果与讨论
3.3.1 基于钙钛矿太阳能电池的制备工艺与测试研究
3.3.2 钙钛矿太阳能电池相关薄膜的性质表征
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于氨基酸修饰Meso-TiO_2提高CH_3NH_3PbI_3太阳能电池性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 钙钛矿太阳能电池的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 氨基酸修饰Meso-TiO_2的钙钛矿太阳能电池的光电性能
4.3.2 交流阻抗谱研究氨基酸处理Meso-TiO_2对钙钛矿太阳能电池的界面影响
4.3.3 氨基酸处理Meso-TiO_2对钙钛矿成膜形貌的影响
4.3.4 PbI2和CH_3NH_3PbI_3的晶体结构分析
4.3.5 氨基酸处理Meso-TiO_2对CH_3NH_3PbI_3薄膜光吸收的影响
4.3.6 CH_3NH_3PbI_3薄膜电池滞后性与稳定性测试
4.4 本章小结
参考文献
第五章 SKPM和c-AFM联用研究不同基底对钙钛矿晶界的光电特性
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 测试样品的制备
5.2.2 SKPM和c-AFM的表征
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
攻读硕士学位期间投稿的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有接近15%能量转换效率的有机太阳能电池[J]. 崔勇,姚惠峰,杨晨熠,张少青,侯剑辉. 高分子学报. 2018(02)
[2]碳电极在钙钛矿太阳能电池中的研究进展[J]. 蒋西西,靳映霞,柳清菊. 功能材料. 2016(10)
[3]退火温度对CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜结构和电学特性的影响[J]. 吴亚美,杨瑞霞,田汉民,陈帅. 功能材料. 2016(07)
[4]碲化镉太阳能电池的研究进展[J]. 冯晓东,陈文超. 南京工业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]影响太阳能光伏发电系统效率的因素及改进措施[J]. 于昆伦,林爱晖,周友初. 科技创新与应用. 2012(12)
[6]染料敏化太阳能电池的研究进展[J]. 孙旭辉,包塔娜,张凌云,张国华,王维广. 化工进展. 2012(01)
[7]内蒙古太阳能资源的分布特征与光伏发电开发的可行性分析[J]. 彭军,杨智奇,董菁雯. 太阳能. 2011(03)
博士论文
[1]无镉的铜铟镓硒太阳能电池制备与性能研究[D]. 廖荣.广东工业大学 2014
硕士论文
[1]钙钛矿太阳能电池中电荷收集层的研究[D]. 董庆顺.大连理工大学 2015
本文编号：3656725
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3656725.html
