钙钛矿光电材料和器件的制备与表征

发布时间：2017-09-30 04:00

  本文关键词：钙钛矿光电材料和器件的制备与表征

  更多相关文章： 钙钛矿太阳能电池 有机-无机杂化铅卤化物 器件性能 电气性能 薄膜表征

【摘要】：太阳能是世界上最丰富的能源资源,一年的阳光可以提供的能量多于一百倍世界上已知化石燃料储备能量的总和,利用太阳能将产生一个永无止境的能源供应。长期的研究发现光伏电池是最有发展前景的方法,其直接将光子转换成电。有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池在近10年的薄膜光伏产业中发展最神速的,满足高效能的同时考虑了低成本生产。高效的钙钛矿太阳能电池器件以及相关材料、物理和化学特性的研究已经成为一个重要的研究方向。在本文中,为了了解有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池器件的光电转换效率与钙钛矿薄膜层晶型结构以及光谱特性的关系,我们对钙钛矿薄膜做了一系列的表征,主要是用XRD、SEM等对有机-无机杂化钙钛矿材料的晶体结构分析,紫外吸收,光致发光,光致吸收光谱的测试对杂化钙钛矿薄膜进行光谱分析。通过我们的分析,获得了薄膜和器件的基本光电特性,为器件的制备提供了物理基础。之后,我们成功制备了有机无机杂化钙钛矿电池材料薄膜和光电器件。同时测试了器件的电流、电压特性,得到了一定的光电转换效率。并测试了其在空气中的稳定性。随着我们工艺水平的提高,其光电转换效率也在逐渐提高,但是与现有国际水平依然有一定的差异,因此需要更系统的研究薄膜表面形态和光电性质的关系,并且对光激发的物理现象的理解需要进一步深入。希望未来我们能或者更好的钙钛矿太阳能电池器件。
【关键词】：钙钛矿太阳能电池 有机-无机杂化铅卤化物 器件性能 电气性能 薄膜表征
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 基于钙钛矿太阳能电池的简介7-21
• 1.1 有机无机杂化钙钛矿的固有性质7-9
• 1.1.1 晶体结构7-8
• 1.1.2 电子结构8-9
• 1.2 钙钛矿光伏特性的进展9-15
• 1.2.1 器件结构11-13
• 1.2.2 沉淀过程13-15
• 1.3 CH_3NH_3PbI_3薄膜的光物理机制15-19
• 1.4 本文的主要研究内容19-21
• 2 实验技术21-35
• 2.1 薄膜材料表征技术21-28
• 2.1.1 XRD表征手段21-22
• 2.1.2 SEM测试技术22-23
• 2.1.3 紫外吸收光谱测试技术23-24
• 2.1.4 光致发光(PL)光谱测量技术24-25
• 2.1.5 光致吸收(PLA)光谱测量技术25-28
• 2.2 器件电气性能测试28-35
• 2.2.1 短路电流28
• 2.2.2 开路电压28-30
• 2.2.3 填充因子30-32
• 2.2.4 效率测量32-35
• 3 CH_3NH_3PbI_3薄膜光谱研究35-48
• 3.1 CH_3NH_3PbI_3的优势35
• 3.2 薄膜样品的制备与测试35-43
• 3.2.1 实验材料36-37
• 3.2.2 薄膜样品的制备37-38
• 3.2.3 光谱的测量38-43
• 3.3 结果与讨论43-47
• 3.3.1 CH_3NH_3PbI_3薄膜的XRD测试43
• 3.3.2 CH_3NH_3PbI_3薄膜的SEM测试43-45
• 3.3.3 CH_3NH_3PbI_3薄膜的吸收光谱45-46
• 3.3.4 CH_3NH_3PbI_3薄膜的光致发光谱(PL光谱)46-47
• 3.3.5 CH_3NH_3PbI_3薄膜的光致吸收谱47
• 3.4 本章小结47-48
• 4 钙钛矿器件电学性能测试研究48-54
• 4.1 基于钙钛矿太阳能电池器件结构简介48
• 4.2 基于钙钛矿材料的太阳能电池制备以及生长环境48-51
• 4.2.1 基于钙钛矿材料的太阳能电池器件的制备48-49
• 4.2.2 基于钙钛矿太阳能电池器件的生长顺序与环境49-51
• 4.3 基于钙钛矿材料的太阳能电池的电气性能测试实验装置51-52
• 4.4 结果与讨论52-53
• 4.5 小结53-54
• 5 工作总结与展望54-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 袁镇;贺立龙;;太阳能电池的基本特性[J];现代电子技术;2007年16期

，

本文编号：945982