MAPbI 3 钙钛矿太阳能电池界面及吸光层的研究
发布时间：2023-01-11 21:22
近几年,由于有机金属卤化钙钛矿材料拥有低的缺陷、优良的光电传输性能、极高的消光系数、载流子扩散距离和双极性传输特性而得到越来越多研究者的关注,基于该材料的太阳能电池光电转换效率（PCE）在这几年研究中从3.8%提升到22.7%。然而钙钛矿电池要产业化需要克服几个问题:稳定性差、原料毒性较大、大面积制备困难等。本论文主要是通过对MAPbI3钙钛矿电池常用二氧化钛电子传输层进行修饰和对钙钛矿吸光层的掺杂来提高电池转换效率及其环境稳定性,得到如下的研究结果:1、第一部分提出了利用一种新型的低缺陷态密度小分子聚合物ITIC对二氧化钛（an-TiO2）电子传输层进行表面修饰。这种聚合物材料的低缺陷态密度和半导体特性能够与二氧化钛之间产生协同作用,改进二氧化钛电子传输层的导电性、降低其接触电阻和表面缺陷态且具有良好匹配的功函值。此方法使平面型钛矿太阳能电池的效率从17.12%提高到20.08%。2、第二部分是将一些聚合物选择性地掺到MAPbI3钙钛矿薄膜中,其中包括p型和n型半导体以及典型绝缘体等类型材料（J50,J51,J61,J...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 钙钛矿薄膜太阳能电池简介
1.2.1 钙钛矿的晶体结构
1.2.2 钙钛矿薄膜的制备方法
1.2.3 钙钛矿薄膜太阳能电池结构
1.3 钙钛矿薄膜太阳能电池研究现状
1.4 本论文的选题意义
1.5 本论文主要研究内容
第二章 基于TiO_2和低缺陷态密度ITIC协同提高钙钛矿太阳能电池效率的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验相关试剂与仪器
2.2.2 实验材料的制备
2.2.3 钙钛矿太阳能电池的制备
2.2.4 材料及电池器件性能的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 结构及其形貌的分析
2.3.2 电池性能分析
2.4 本章小结
第三章 聚合物掺杂提高钙钛矿太阳能电池效率及稳定性的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料的制备
3.2.2 钙钛矿太阳能电池的制备
3.2.3 材料及电池器件性能的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 结构及其形貌的分析
3.3.2 电池性能分析
3.4 本章小结
第四章 钙钛矿太阳能电池中CsPbCl_3驱动低缺陷态密度晶界的形成提高电池效率
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料的制备
4.2.2 钙钛矿太阳能电池的制备
4.2.3 材料及电池器件性能的表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 结构及其形貌的分析
4.3.2 电池性能分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙钛矿太阳能电池稳定性研究进展[J]. 邹龙花,朱英明,唐思扬. 化学试剂. 2017(12)
[2]空气环境中不同反溶剂对CH3NH3PbI3钙钛矿太阳电池光电性能的影响研究[J]. 张乾隆,管明婧,王飞,韩国涛,陈翌庆. 电子元件与材料. 2017(12)
[3]钙钛矿太阳能电池光电转换效率研究进展[J]. 冯宇昂. 当代化工研究. 2017(07)
[4]钙钛矿太阳能电池研究新进展[J]. 杨宇,梁精龙,李慧,李杰,郑天新,王斌. 铸造技术. 2017(09)
[5]钙钛矿太阳能电池的制备工艺与光伏性能研究[J]. 李成辉,郑海松,刘俊,肖志明,招瑜,魏爱香. 人工晶体学报. 2017(07)
[6]钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性研究[J]. 董恩来,郜梦迪,杨巳望,张丽娜,吕航,张伟,马晋文. 人工晶体学报. 2017(05)
[7]钙钛矿太阳能电池:从高效率到稳定性[J]. 万婷婷,朱安康,郭友敏,汪春昌. 材料导报. 2017(05)
[8]钙钛矿太阳能电池研究进展[J]. 白宇冰,王秋莹,吕瑞涛,朱宏伟,康飞宇. 科学通报. 2016(Z1)
[9]钙钛矿太阳电池综述[J]. 施光辉,刘小娇,胡志华. 材料导报. 2015(S2)
[10]薄膜结构及形貌对钙钛矿电池性能的影响[J]. 邵志鹏,潘旭,张旭辉,叶加久,朱梁正,李毅,马艳梅,黄阳,朱俊,胡林华,孔凡太,戴松元. 化学学报. 2015(03)
本文编号：3729672
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 钙钛矿薄膜太阳能电池简介
1.2.1 钙钛矿的晶体结构
1.2.2 钙钛矿薄膜的制备方法
1.2.3 钙钛矿薄膜太阳能电池结构
1.3 钙钛矿薄膜太阳能电池研究现状
1.4 本论文的选题意义
1.5 本论文主要研究内容
第二章 基于TiO_2和低缺陷态密度ITIC协同提高钙钛矿太阳能电池效率的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验相关试剂与仪器
2.2.2 实验材料的制备
2.2.3 钙钛矿太阳能电池的制备
2.2.4 材料及电池器件性能的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 结构及其形貌的分析
2.3.2 电池性能分析
2.4 本章小结
第三章 聚合物掺杂提高钙钛矿太阳能电池效率及稳定性的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料的制备
3.2.2 钙钛矿太阳能电池的制备
3.2.3 材料及电池器件性能的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 结构及其形貌的分析
3.3.2 电池性能分析
3.4 本章小结
第四章 钙钛矿太阳能电池中CsPbCl_3驱动低缺陷态密度晶界的形成提高电池效率
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料的制备
4.2.2 钙钛矿太阳能电池的制备
4.2.3 材料及电池器件性能的表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 结构及其形貌的分析
4.3.2 电池性能分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙钛矿太阳能电池稳定性研究进展[J]. 邹龙花,朱英明,唐思扬. 化学试剂. 2017(12)
[2]空气环境中不同反溶剂对CH3NH3PbI3钙钛矿太阳电池光电性能的影响研究[J]. 张乾隆,管明婧,王飞,韩国涛,陈翌庆. 电子元件与材料. 2017(12)
[3]钙钛矿太阳能电池光电转换效率研究进展[J]. 冯宇昂. 当代化工研究. 2017(07)
[4]钙钛矿太阳能电池研究新进展[J]. 杨宇,梁精龙,李慧,李杰,郑天新,王斌. 铸造技术. 2017(09)
[5]钙钛矿太阳能电池的制备工艺与光伏性能研究[J]. 李成辉,郑海松,刘俊,肖志明,招瑜,魏爱香. 人工晶体学报. 2017(07)
[6]钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性研究[J]. 董恩来,郜梦迪,杨巳望,张丽娜,吕航,张伟,马晋文. 人工晶体学报. 2017(05)
[7]钙钛矿太阳能电池:从高效率到稳定性[J]. 万婷婷,朱安康,郭友敏,汪春昌. 材料导报. 2017(05)
[8]钙钛矿太阳能电池研究进展[J]. 白宇冰,王秋莹,吕瑞涛,朱宏伟,康飞宇. 科学通报. 2016(Z1)
[9]钙钛矿太阳电池综述[J]. 施光辉,刘小娇,胡志华. 材料导报. 2015(S2)
[10]薄膜结构及形貌对钙钛矿电池性能的影响[J]. 邵志鹏,潘旭,张旭辉,叶加久,朱梁正,李毅,马艳梅,黄阳,朱俊,胡林华,孔凡太,戴松元. 化学学报. 2015(03)
本文编号：3729672
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