钙钛矿太阳能电池碳对电极的制备及其改性研究

发布时间：2023-10-06 15:45

　　自从2009年,钙钛矿材料(MAPbX₃)作为固体染料引入到多孔TiO₂层中制备染料敏化太阳能电池,获得3.8%的光电转换效率以来,钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells,PSCs)的效率稳步提升,目前已达到22.7%,该太阳能电池具有原料来源广、制作成本低、制备工艺相对简单、光电转换效率高等优点已成为新能源发电领域的研究热点。对电极在钙钛矿太阳能电池中扮演着重要角色,其在器件中的作用是收集光生空穴,以减少复合损失。因此,作为对电极材料要求高功函并与钙钛矿材料的最高占据轨道(Highest occupied molecular orbital,HOMO)能级匹配且具有良好的导电性和稳定性。目前,钙钛矿太阳能电池对电极材料通常采用稀贵金属(如Au、Ag等)且通过高真空蒸发制备电极,制备成本较为昂贵,不利于大规模商业化应用。为了进一步在较高的光电转换效率的基础上降低其成本,研究人员开始采用低成本的碳材料作为电池的对电极,但性能不够理想,而对于采用不同类型的碳材料制备复合电极的研究还很少。针对目前碳对电极中存在的问题,本文采...

【文章页数】：78 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 太阳能电池的研究进展
    1.3 钙钛矿太阳能电池的发展历程
        1.3.1 钙钛矿太阳能电池的结构及工作原理
        1.3.2 钙钛矿太阳能电池的性能参数
    1.4 碳对电极的国内外研究
    1.5 论文的选题依据和意义及研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
第二章 实验方法和性能测试
    2.1 引言
    2.2 主要化学试剂与仪器
        2.2.1 主要化学试剂
        2.2.2 主要实验仪器
    2.3 浆料的制备
    2.4 钙钛矿太阳能电池的制备
    2.5 钙钛矿太阳能电池性能表征
        2.5.1 SEM形貌表征
        2.5.2 UV-Vis测试
        2.5.3 XRD结构测试
        2.5.4 比表面积测试
        2.5.5 接触角测试
        2.5.6 方阻测试
        2.5.7 EIS电化学阻抗测试
        2.5.8 J-V测试
        2.5.9 IPCE测试
        2.5.10 稳定性测试
    2.6 本章小结
第三章 石墨烯碳电极的性能研究
    3.1 引言
    3.2 石墨烯碳电极浆料的制备
    3.3 石墨烯碳电极的制备
    3.4 石墨烯碳电极电池的制备
    3.5 测试与表征
    3.6 结果与讨论
    3.7 本章小结
第四章 碳纳米管碳电极的性能研究
    4.1 引言
    4.2 碳纳米管碳电极浆料的制备
    4.3 碳纳米管碳电极的制备
    4.4 碳纳米管碳电极电池的制备
    4.5 测试与表征
    4.6 结果与讨论
    4.7 本章小结
第五章 全文总结
    5.1 全文总结
    5.2 论文主要创新点
    5.3 存在的问题及下一步工作
参考文献
附录 研究生期间论文发表情况
致谢



本文编号：3851993