基于CuSCN无机空穴传输层制备钙钛矿光电器件的研究

发布时间：2025-02-05 12:33

　　能源危机是21世纪全人类必然面临的重大问题,目前人类经济文化的飞速发展主要得益于地球储存的煤矿、石油、天然气等,但是这些能源是不可再生的,人类要想维持自身的发展,必然要着眼于可再生能源的循环利用。而太阳能是其中最为普遍存在、运用范围最广,同时又取之不尽用之不竭的绿色环保能源,因此如何有效利用太阳能是目前能源研究方面的热潮。钙钛矿(Perovskite)正是近十年来作为光伏半导体材料的重点研究材料,利用钙钛矿制备的太阳能电池具有成本低廉、能量转换效率高的特点,具有取代成本昂贵、制备难度高的硅基太阳能电池的重大潜力。通常钙钛矿材料器件在工作过程中,需要电子传输层和空穴传输层的辅助,才能有效提高载流子的传输能力,并保持较高的稳定性。但传统使用的Spiro-OMeTAD空穴传输材料成本极高,又需要多种材料掺杂才能最大程度提高空穴传输率,无疑是对大规模生产化、商业化所不友好的。而同为空穴传输材料的CuSCN具有低缺陷密度、空穴迁移率高、成本极低等特点,是能够替代Spiro-OMeTAD的理想材料。本文从钙钛矿材料的原理性质出发,首先制备了钙钛矿太阳能电池,围绕其空穴传输层CuSCN材料展开探索,研...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1两种钙钛矿的性能对比图

钙钛矿型太阳能电池（PerovskiteSolarCell,PSC）制备成本低廉，制备方法简便，且易于成膜，能够通过溶液法加工，并具有优异的光电转换性能，是光伏研究领域中一颗冉冉升起的新星。从2009年的首次应用直至2018年，在短短几年内，钙钛矿型太阳能电池效率从....

图1-2固态太阳能电池器件及其结构图、SEM截面图

第一章绪论单通过空穴存在的提出，发现器件的载流子传输势能不均，没有复合的空穴影响了光电转换效应进一步的发生，同时载流子的堆积引发反应材料的快速氧化还原反应，导致器件的损坏。为了平衡这一态势，固态空穴传输材料（Hole-transportingmaterial,HTM）的发现与....

图1-3材料XRD表征图

电子科技大学硕士学位论文电池效率为17.9%[10]。2015年，Seok团队提出，钙钛矿薄膜的光电子转换性能与薄膜的成膜质量密切相关[11]，利用一种新的分子内交换（DirectIntramolecularExchange）的方法，将极性溶剂DMSO分子加入在P....

图1-4不同浓度的PMMA形成钙钛矿截面SEM图

第一章绪论提高钙钛矿太阳能电池性能的最佳方法，2016年，Gratzel团队分晶的方法，提出聚合物作为模板的成核方法生长形成钙钛矿[13]，通过核的特点，形成PbI2中间络合物来减缓钙钛矿晶体生长，使其晶体布斯自由能最小化，最终晶体向热力学偏好的方向生长，制备了缺粒大的....

本文编号：4029842