钙钛矿太阳能电池的结构优化和活性层掺杂改性研究

发布时间：2025-02-08 10:31

　　近年来,钙钛矿太阳能电池以其简单的制备工艺,高的吸光系数和优良的电荷传输性能成为光伏领域研究热点。虽然钙钛矿太阳能电池发展迅速,其功率转换效率不断取得突破,但是仍然存在器件成本高和自然环境中稳定性差等问题。针对上述问题,本文开展了如下的研究:首先,在高湿度（35%-50%）的自然环境条件下,对传统介观钙钛矿太阳能电池结构进行优化,设计与制备了具有三明治结构的新型电子传输层（SS-ETL）,并组装了器件,得到结构为FTO/SS-ETL/CH₃NH₃PbI₃/Spiro-MeOTA/Ag的钙钛矿太阳能电池。其中,SS-ETL由TiO₂致密层、TiO₂介孔层和通过TiCl₄溶液后处理引入的TiO₂覆盖层组成。研究表明,TiO₂覆盖层修复了FTO/TiO₂致密层/TiO₂介孔层薄膜电极在制备后期煅烧过程中产生的微裂纹,减少薄膜电极的电荷复合、提高电子传输和收集,使钙钛矿太阳能电池...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1世界能源预测图

当然对于日常生活所需能源的需求也在不断增加。当前我们使用炭、石油、天然气等传统的化石燃料，但他们的大量使用也会给害。空气环境严重污染，一些化石燃料的燃烧使全球气候变暖，大部分地区PM2.5严重超标，自然灾害不断，致使人类的健康化石燃料明显存在不可再生致命弱点，因此需要我们去....

图1-2钙钛矿太阳能电池的效率变化趋势图

图1-2钙钛矿太阳能电池的效率变化趋势图.1-2Efficienciestendencychartofperovskitesolarcellsinrecenty然钙钛矿太阳电池效率得到很大提高，且在不久的将来，生产中占据一席之地，同时必然在社会能源问题中做....

图1-3钙钛矿太阳能电池工作原理示意图

skite/Sprio-MeOTAD结构的钙钛矿太阳电池的工作原理如图1-3所示。钙钛矿太阳电池与染料敏化太阳电池的工作机理具有相似性，当器件受到太阳光照射，钙钛矿就会被激发产生电子和空穴，然后由电子和空穴传输层分别传导和收集光生载流子，整个过程可用以下几个步骤表示[12,1....

图1-4典型的介孔结构钙钛矿太阳电池结构图

ecb(TiO2)+h(perovskite)→HTM界面的电子与空穴复合：e-(perovskite)+h+(HTM)→发态维持的时间的长短与电子的注入情况关联，电子的注入率就会明显增加，若处于激发态相应减小，因为电子会在注入半导体导带之前入效率的关键是（1-2）和....

本文编号：4031386