CH 3 NH 3 PbI 3 钙钛矿材料的制备与光电性能研究

发布时间：2023-11-18 13:16

　　有机无机杂化钙钛矿材料作为直接带隙半导体,其具有光吸收系数高,电荷扩散距离长,载流子迁移率高等优异性能。其中CH₃NH₃PbI₃钙钛矿材料的带隙在1.5eV左右,可以吸收近红外到紫外范围的太阳光,采用CH₃NH₃PbI₃钙钛矿材料作为光吸收层可以获得性能良好的光电器件。我们基于CH₃NH₃PbI₃钙钛矿材料制备了太阳能电池,并对其制备工艺进行了优化;通过PCBM与CH₃NH₃PbI₃钙钛矿材料共同退火的方法制备了含有介孔PCBM骨架的钙钛矿太阳能电池;采用加热饱和先驱物溶液的方法制备了 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿单晶,对其性能进行了表征。具体的研究内容集中在以下几个方面:(1)采用PEDOT:PSS或PTAA作为空穴传输层,采用不同浓度的CH3_N

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 有机无机杂化钙钛矿的组成、发展历程与性质
        1.2.1 有机无机杂化钙钛矿的组成
        1.2.2 有机无机杂化钙钛矿的发展历程
        1.2.3 有机无机杂化钙钛矿的性质
    1.3 有机无机杂化钙钛矿薄膜的制备方法
        1.3.1 一步法
        1.3.2 两步法
        1.3.3 气相辅助沉积法
        1.3.4 室温生长法
    1.4 钙钛矿太阳能电池的光电迟滞
    1.5 本文的主要研究内容
第二章 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿太阳能电池晶粒尺寸与光电性能调控
    2.1 引言
    2.2 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜的制备与表征
        2.2.1 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜的制备
        2.2.2 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜的表征
        2.2.3 CH₃NH₃PbI₃太阳能电池的制备与表征
    2.3 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜及电池的进一步优化
        2.3.1 DMF溶剂退火中DMF量的优化
        2.3.2 PCBM作为电子传输层对CH₃NH₃PbI₃电池性能的优化
        2.3.3 聚苯乙烯与SiO₂取代PCBM作为电子隧穿层
    2.4 本章小结
第三章 含有介孔PCBM骨架的CH₃NH₃PbI₃钙钛矿太阳能电池的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 含有介孔PCBM骨架的钙钛矿薄膜的制备与表征
        3.2.1 含有介孔PCBM骨架的CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜的制备
        3.2.2 含有介孔PCBM骨架的CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜的形貌表征
        3.2.3 PCBM共退火CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜微球组成分析
        3.2.4 含有介孔PCBM骨架的钙钛矿薄膜的XRD与PL分析
    3.3 含有介孔PCBM骨架的CH₃NH₃PbI₃钙钛矿太阳能电池的制备、表征与优化
        3.3.1 含有介孔PCBM骨架的钙钛矿太阳能电池的制备与表征
        3.3.2 含有介孔PCBM骨架的钙钛矿太阳能电池的进一步优化
    3.4 本章小结
第四章 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿单晶材料的制备与性能表征
    4.1 引言
    4.2 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿单晶的制备
        4.2.1 采用反溶剂气相辅助结晶法制备钙钛矿单晶
        4.2.2 采用加热饱和溶液法制备钙钛矿单晶
    4.3 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿单晶的表征
        4.3.1 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿单晶的XRD表征
        4.3.2 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿单晶的SEM表征
        4.3.3 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿单晶的PL谱表征
        4.3.4 CH₃NH₃PbI₃钙钛矿单晶的光吸收谱表征
    4.4 本章小结
第五章 全文总结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3865360