钙钛矿光电器件效率和稳定性的研究
发布时间：2022-01-28 01:25
近年来,钙钛矿电致发光器件（PeLED）由于其成本低、色纯度高、溶液法制备、可调谐带隙等优点而受到大家的广泛关注。目前PeLED外量子效率已和传统的有机发光二极管（OLED）水平相当,在平面显示和固体照明领域存在广阔的发展空间。但是还存在尚未解决的问题,如有机-无机杂化钙钛矿对水、氧分子的敏感性问题、易分解,热稳定较差。相比之下,全无机的卤化铅钙钛矿材料CsPbBr3具有更良好的稳定性。因此,进一步提高CsPbBr3的发光效率,优化制备工艺,有望制备出效率高并且稳定性良好的PeLED,进而帮助卤化铅钙钛矿材料在平板照明和显示领域实现产业化。金属卤化物钙钛矿不仅在发光领域取得惊人的成绩,同时其在光伏领域也是一颗瞩目的新星。近年来,金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电转换效率（PCE）从2009年的3.8%迅速提升到了目前的23.7%,直追晶硅太阳能电池26%的PCE,其被nature誉为最具发展潜力科学研究项目之一。经过多年的研究,PSCs取得不断进步,但是由于PSCs所用材料价格昂贵、成本高、稳定性差、所含铅元素对环境的污染等问题,限...
【文章来源】：西南大学重庆市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PeLED的器件结构（a）p-i-n型（b）n-i-p型[49]
图 1.2 PeLED 中常见材料的能级结构示意图[49]在 PeLED 的典型器件结构中，钙钛矿发光层通常夹在 p 型空穴传输层（HTL型电子传输层（ETL）之间，可以简单地分为 p-i-n 和 n-i-p 结构，如图 1。选择与钙钛矿材料能级匹配的传输材料（如图 1.2），可以有效地将电子和注入发光层进行电子空穴辐射复合发光。两种结构通常采用表面镀有铟锡氧（ITO 或 FTO）的透明玻璃作为阳极。在 p-i-n 结构中，选用具有高功函的材为空穴注入层，一般使用 PEDOT:PSS、PVK、PEO 等，传统电子传输材料为 TPBi、TmPyPB、Bphen 等。在 n-i-p 结构中 ZnO 是最常用的电子传输材ETM），因为它具有高的电子迁移率，且在 ZnO/钙钛矿界面之间的电子注入低。为了改善钙钛矿和 ZnO 之间的接触，通常使用界面层（如 PEI、PEIE化钙钛矿膜的结晶度和表面覆盖率[50]。阴极一般采用 Al、Ag、Au 或者金属等。PeLED 的工作机制和过程：1）在外加电场的作用下，电子和空穴分别从阳阴极注入；2）注入的空穴通过空穴传输层迁移到钙钛矿层，与通过电子传输
件的工艺技术矿材料是 PeLED 的关键，除了其本身所具有的光电特性外，钙钛矿貌也会对电池性能产生重大影响。如果薄膜覆盖率较低，则导致器，也会造成 HTL 与 ETL 直接接触，降低器件性能。研究人员尝试法，来获得良好的钙钛矿薄膜。总得来说有溶液法、双源气相沉积沉积法等。溶液法法法又分为一步旋涂法和两步旋涂法。如图 1.3（a）所示，是将 C=Br、I）溶解到二甲基亚砜（DMSO）中，室温下搅拌 12 h 溶解后方式沉积在 PEDOT:PSS 上，采用退火或抽真空法除去薄膜中多余钛矿薄膜。一步旋涂法操作简单，但是利用该方法获得的钙钛矿膜的质量不易控。Burschka 等人率先采用了两步旋涂法[51]，改善钙钛矿的成膜质量bI2前驱体溶液获得 PbI2薄膜，然后再将配置好的碘甲胺(MAI)溶液泡的方式，使其与 PbI2发生反应形成钙钛矿薄膜，如图 1.3（b）所
【参考文献】：
期刊论文
[1]New advances in small molecule hole-transporting materials for perovskite solar cells[J]. Ya-Kun Wang,Zuo-Quan Jiang,Liang-Sheng Liao. Chinese Chemical Letters. 2016(08)
[2]染料敏化太阳能电池过渡金属化合物对电极制备方法研究进展[J]. 张陈乐,张培新,云斯宁,李永亮,何挺树. 无机材料学报. 2016(02)
本文编号：3613432
【文章来源】：西南大学重庆市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PeLED的器件结构（a）p-i-n型（b）n-i-p型[49]
图 1.2 PeLED 中常见材料的能级结构示意图[49]在 PeLED 的典型器件结构中，钙钛矿发光层通常夹在 p 型空穴传输层（HTL型电子传输层（ETL）之间，可以简单地分为 p-i-n 和 n-i-p 结构，如图 1。选择与钙钛矿材料能级匹配的传输材料（如图 1.2），可以有效地将电子和注入发光层进行电子空穴辐射复合发光。两种结构通常采用表面镀有铟锡氧（ITO 或 FTO）的透明玻璃作为阳极。在 p-i-n 结构中，选用具有高功函的材为空穴注入层，一般使用 PEDOT:PSS、PVK、PEO 等，传统电子传输材料为 TPBi、TmPyPB、Bphen 等。在 n-i-p 结构中 ZnO 是最常用的电子传输材ETM），因为它具有高的电子迁移率，且在 ZnO/钙钛矿界面之间的电子注入低。为了改善钙钛矿和 ZnO 之间的接触，通常使用界面层（如 PEI、PEIE化钙钛矿膜的结晶度和表面覆盖率[50]。阴极一般采用 Al、Ag、Au 或者金属等。PeLED 的工作机制和过程：1）在外加电场的作用下，电子和空穴分别从阳阴极注入；2）注入的空穴通过空穴传输层迁移到钙钛矿层，与通过电子传输
件的工艺技术矿材料是 PeLED 的关键，除了其本身所具有的光电特性外，钙钛矿貌也会对电池性能产生重大影响。如果薄膜覆盖率较低，则导致器，也会造成 HTL 与 ETL 直接接触，降低器件性能。研究人员尝试法，来获得良好的钙钛矿薄膜。总得来说有溶液法、双源气相沉积沉积法等。溶液法法法又分为一步旋涂法和两步旋涂法。如图 1.3（a）所示，是将 C=Br、I）溶解到二甲基亚砜（DMSO）中，室温下搅拌 12 h 溶解后方式沉积在 PEDOT:PSS 上，采用退火或抽真空法除去薄膜中多余钛矿薄膜。一步旋涂法操作简单，但是利用该方法获得的钙钛矿膜的质量不易控。Burschka 等人率先采用了两步旋涂法[51]，改善钙钛矿的成膜质量bI2前驱体溶液获得 PbI2薄膜，然后再将配置好的碘甲胺(MAI)溶液泡的方式，使其与 PbI2发生反应形成钙钛矿薄膜，如图 1.3（b）所
【参考文献】：
期刊论文
[1]New advances in small molecule hole-transporting materials for perovskite solar cells[J]. Ya-Kun Wang,Zuo-Quan Jiang,Liang-Sheng Liao. Chinese Chemical Letters. 2016(08)
[2]染料敏化太阳能电池过渡金属化合物对电极制备方法研究进展[J]. 张陈乐,张培新,云斯宁,李永亮,何挺树. 无机材料学报. 2016(02)
本文编号：3613432
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3613432.html
