基于CsPbX 3 钙钛矿材料的性能研究及其在太阳电池中的应用

发布时间：2024-03-06 20:24

　　钙钛矿太阳电池因光电转换效率较高、工艺简单、原材料丰富廉价等优势,在光伏领域引起了研究热潮。但有机无机杂化钙钛矿(ABX3)固有的不稳定性限制了其在太阳电池领域内的长远发展与大规模商业化应用。目前,为了提高热稳定性,将A位有机阳离子替换成无机金属铯(Cs),构成全无机CsPbX3钙钛矿材料。CsPbI3具有较宽的带隙和较大的带宽,特别是与基于有机阳离子的钙钛矿相比具有更好的热稳定性,是未来钙钛矿太阳电池发展的重要方向。但CsPbI3材料制备过程的本身存在一些问题,亟待解决的是纯相CsPbI3黑色立方相(α相)需要在335-350℃的高温下形成,且对空气敏感、室温下无法稳定存在。为了找到一种能在低温状态下制备更稳定的CsPbI3的方法,本文通过利用HBr处理和提前制备HPbI3化合物来优化CsPbI3材料的制备过程,改善薄膜质量,以使全无机CsPbI3钙钛矿太阳电池的性能得到优化。具体研究如下:1、使用一步旋涂法,在纯CsPbI3前驱体溶液中添加少量氢溴酸低温制备全无机钙钛矿,通过与氢碘酸处理CsPbI3以及纯CsPbI3直接制备法进行比较得出结论。本项工作主要研究了 HBr处理CsPb...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钙钛矿太阳电池
        1.2.1 钙钛矿太阳电池的发展历程
        1.2.2 钙钛矿太阳电池工作原理
        1.2.3 钙钛矿电池材料特性
    1.3 CsPbX₃钙钛矿太阳电池
        1.3.1 CsPbX₃钙钛矿材料
        1.3.2 CsPbX₃钙钛矿太阳电池结构
        1.3.3 CsPbX₃钙钛矿的制备方法
        1.3.4 CsPbX₃钙钛矿太阳电池的特性参数
        1.3.5 CsPbX₃钙钛矿太阳电池的问题
    1.4 论文选题依据与研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验所需材料及仪器
        2.1.1 实验过程所需材料
        2.1.2 实验过程所需仪器
    2.2 实验所需材料及仪器
        2.2.1 器件结构
        2.2.2 器件制备
    2.3 表征与测试
        2.3.1 器件光伏性能测试
        2.3.2 器件吸收光谱的测定
        2.3.3 器件各层薄膜形貌的表征
        2.3.4 器件薄膜结晶度的测试
第3章 HBr处理制备全无机钙钛矿太阳电池
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 器件的制备
        3.2.3 仪器与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 薄膜的表面形貌
        3.3.2 薄膜的结晶测试
        3.3.3 薄膜的吸光性能
        3.3.4 HBr的作用
        3.3.5 器件的光电性能
    3.4 本章小结
第4章 基于HPbI₃调控的全无机钙钛矿薄膜制备方法
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 器件的制备
        4.2.3 仪器与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 HPbI₃的特性
        4.3.2 薄膜的表面形貌
        4.3.3 薄膜的结晶测试
        4.3.4 薄膜的吸光性能
        4.3.5 器件的光电性能
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
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：3920841