钙钛矿光吸收层光谱调控、界面修饰及其光伏性能研究

发布时间：2024-02-26 18:16

　　近几年来,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的认证效率已经达到了 22.7%,接近晶硅太阳能电池的效率,然而其光谱吸收范围仍主要局限在可见光区,而且在不同活性层间的电荷传输严重影响电池光电转换性能。本论文以提高PSCs的能量转换效率(PCE)等性能为目的,一是针对钙钛矿薄膜的光谱响应的局限性,通过IR806染料敏化上转换纳米粒子(IR806-UCNCs)嵌入钙钛矿光吸收层拓宽电池光谱吸收范围,二是为了改善钙钛矿量子点(QDs)光吸收层的电荷传输性能,通过界面构建碳纳米管(CNTs)高速电荷传输网络以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)界面修饰来改善量子点薄膜的电荷传输性能,以期提高PSCs的光电转换性能。具体内容如下:(1)将IR806-UCNCs嵌入到平面PSCs中,用以拓宽电池吸光层MAPbI3的光谱吸收范围,进一步提高电池近红外光(800-1000 nm)捕获能力。采用NOBF4作为配体利用配体交换的方法制备出与钙钛矿前驱液相混溶的IR806-UCNCs,将混有IR806-UCNCs的钙钛矿前驱液通过一步旋涂原位嵌入的方法形成IR806-UCNCs嵌入的钙钛矿光吸收层,形成宽光谱响应的钙钛矿...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?ＮＲＥＬ出版的各类光伏器件实验室认证效率统计图??Ｆｉｇ．?１－１?ＮＲＥＬ?ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ?ｖａｒｉｏｕｓ??

Ｐｅｒｏｖｓｋｉ，随后科学家将类似于ＣａＴｉＣｂ矿物材料ＡＢＸ３结构的材料统称为钙钛矿材料??［５］。对于ＰＳＣｓ中的有机无机杂化铅卤钙钛矿吸光材料具有ＡＢＸ３结构（图１－２所示），??一般为正八面体或立方体结构，其中Ａ—般为大的阳离子（ＣＨ３ＮＨ３＋，ＣＨ（ＮＨ２）２＋，??Ｃ....

图１－３?ＰＳＣｓ结构示意图（ａ）介孔结构，（ｂ）平面结构??－－

?由于钙钛矿材料拥有这些优异的特性，被应用到光伏器件中会产生高的开路??电压（Ｄ和短路电流密度（Ｊｓｃ）。??渺??图１－２有机无机杂化铅卤钙钛矿吸光材料晶体结构示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａ....

图１－４钙钛矿活性层制备技术（ａ）—步溶液法，（ｂ）两步溶液法，（ｃ）双源共蒸发法Ｐ１】??Ｆｉｇ．?１－４?Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ａｃｔｉｖｅ?ｌａｙｅｒｓ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，?（ａ）?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｉｎ?ｏｎｅ－ｓｔｅｐ，?（ｂ）??－－

缩短了电子的传输距离，对于一个有效的光捕获不需要高的结晶性，易于制备，??从而改善电池的性能［１５］。??图１－３?（ｂ）是平面结构的电池示意图，电池结构与介孔结构电池的区别在于去除??了致密ＥＴＬ表面的介孔支架层，致使增加了钙钛矿层与ＥＴＬ和ＨＴＬ之间形成的两个??接触界面，也....

图1-5PSCs的工作原理示意图

阳能电池发展现状??为其中一个最有希望的新型光伏器件，其展现出了巨大的科展示了关于ＰＳＣｓ出版物的快速发表情况以及ＮＲＥＬ认证?２４?＿?（ＦＡＰｂＩ３）０．９５?（ＭＡＰｂＢｒ３）＾５＾＿＿２２．圓??Ｌ?Ｔ?Ｈ?Ｂ?Ｉ?１?１８?．?／？（ＦＡ〇．ｇ５ＭＡ〇，ｓ）Ｐｂ（Ｉｊ．....

本文编号：3911661