亚胺-Cd配合物与溶剂加工MAPbI 3 钙钛矿及其光电性能

发布时间：2024-02-15 18:06

　　有机-无机钙钛矿太阳能电池(PSCs)为新能源太阳能电池应用提供了高效的方法,由于高效的电子传输能力及高光吸收系数,有效解决能源问题。钙钛矿太阳能电池具备应用优势,成为高性能和低成本制备光伏器件的首选。已通过国际认证,现今已经取得22%的光电转换效率。钙钛矿薄膜优化是通过提高钙钛矿结晶度和钙钛矿薄膜光电性能得以实现,设计方法一般包括:一步法和两步法及溶剂添加研究。经过多次实验证明,一步法得到的钙钛矿薄膜针孔较多且薄膜不够平整,因此,采用两步连续沉积方法制备钙钛矿太阳能电池。以溶剂工程为基础,将二甲基亚砜(DMSO)添加到碘化铅(PbI₂)前驱液中,可以提升钙钛矿太阳能电池的性能。本论文选择DMSO添加到甲基碘化铵/异丙醇(MAI/IPA)溶剂中处理已经形成的PbI₂薄膜,根据奥斯瓦尔德定律解释该现象,得到结晶度更高的钙钛矿晶体,形成针孔较少的钙钛矿薄膜。并且通过系列表征:紫外-可见-近红外吸收、荧光发射光谱测试、扫描电子显微镜测试等手段表征优化的钙钛矿薄膜具有较好的光吸收系数。因此,相应得到的钙钛矿太阳能电池效率明显提高,其光电转换效率从13...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外太阳能电池研究现状及分析
    1.3 钙钛矿太阳能电池形貌控制的研究现状
        1.3.1 制备工艺控制钙钛矿薄膜形貌的研究进展
        1.3.2 溶剂添加控制钙钛矿薄膜形貌的研究进展
    1.4 希夫碱金属配合物光学性能的研究
        1.4.1 希夫碱金属配合物
        1.4.2 希夫碱金属配合物的荧光增强作用
        1.4.3 希夫碱金属配合物的紫外-可见吸收范围
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与测试方法
    2.1 实验仪器
    2.2 实验药品
    2.3 制备方法
    2.4 结构表征和性能测试方法
        2.4.1 粉末X射线衍射谱(XRD)
        2.4.2 扫描电子显微镜测试(SEM)
        2.4.3 原子力显微镜(AFM)
        2.4.4 液体/固体紫外-可见吸收光谱测试(UV-vis)
        2.4.5 荧光光谱测试(PL)
        2.4.6 电流-电压(I-V)测试
        2.4.7 电化学交流阻抗测试(EIS)
        2.4.8 开路电压衰减曲线测试(OCVD)
第3章 DMSO控制钙钛矿薄膜形貌及电池性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 MAI/IPA体积比控制钙钛矿薄膜形貌及电池性能研究
        3.2.2 DMSO添加量控制钙钛矿薄膜形貌及电池性能研究
        3.2.3 静置时间控制钙钛矿薄膜形貌及电池性能研究
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 DMSO添加量控制钙钛矿薄膜形貌及电池光学性能研究
        3.3.2 静置时间控制钙钛矿薄膜形貌及电池光学性能研究
    3.4 本章小结
第4章 TBP控制钙钛矿薄膜形貌及电池性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验内容
        4.2.1 TBP/MAI体积比对钙钛矿薄膜形貌优化及电池性能研究
        4.2.2 TBP/MAI静置时间控制钙钛矿薄膜形貌及电池性能研究
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 TBP/MAI体积比控制钙钛矿薄膜形貌及电池性能研究
        4.3.2 静置时间控制钙钛矿薄膜形貌及电池光学性能研究
    4.4 本章小结
第5章 亚胺-Cd金属配合物在PSCs中的应用研究
    5.1 引言
    5.2 实验内容
        5.2.1 亚胺-Cd金属配合物掺杂空穴传输层(HTM)应用
        5.2.2 亚胺-Cd金属配合物掺杂PbI₂层应用
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 不同浓度亚胺-Cd金属配合物/HTM溶液修饰PSCs效果
        5.3.2 不同浓度亚胺-Cd金属配合物/PbI₂溶液修饰PSCs效果
        5.3.3 亚胺-Cd金属配合物的紫外-可见-近红外吸收测试
        5.3.4 亚胺-Cd金属配合物的荧光发射测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3900119