丝素蛋白复合透明电极及其在钙钛矿电池中的应用基础研究

发布时间：2021-04-21 15:03

　　多功能化的柔性钙钛矿电池凭借其机械灵活性,高效低成本等特性,在未来可穿戴电子系统,生物医疗,航天航空等领域有着广泛的应用前景。柔性衬底作为柔性电池的支撑部分,很大程度上决定着器件的柔韧性。目前广泛使用的柔性衬底主要是聚合物衬底和金属箔片等。然而聚合物材质的衬底受限于报废后较长的降解周期和环境污染问题,金属箔片衬底则柔韧性较差,难以与可穿戴设备集成。针对这些问题,本文将一种环境友好,柔韧性优良的丝素蛋白复合透明电极应用于钙钛矿电池中,并实现柔性电池的多功能化应用。通过自上而下的制备方式将银纳米线与丝素蛋白膜复合获得柔性电极,优化其透光性及导电性。最终获得的丝素蛋白衍生电极在430-800 nm的可见光波段内透过率超过80%,表面电阻为13 Ω/sq,表面粗糙度为5.01 nm。该电极表现出优异的柔韧性,在2.5mm的曲率半径下弯曲5000次导电性能没有明显变化。此外借助水分子的增塑作用,我们将丝素蛋白衍生电极塑造成波浪,螺旋,千纸鹤等多种形状,并且证明该电极具有良好的恢复性能,同时在塑形前后包括过程中都保持一致的导电性能。将丝素蛋白衍生电极应用于柔性钙钛矿电池中,通过引入PH1000层优... 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 基于不同柔性衬底的钙钛矿太阳能电池研究现状
        1.2.1 基于聚合物衬底的柔性钙钛矿电池
        1.2.2 基于超薄柔性玻璃的柔性钙钦矿电池
        1.2.3 基于金属箔片的柔性钙钛矿电池
        1.2.4 基于纤维的柔性钙钛矿电池
        1.2.5 基于生物质衬底的柔性钙钛矿电池
        1.2.6 基于其他衬底的可变形钙钛矿电池
    1.3 丝素蛋白的微观结构与研究现状
        1.3.1 丝素蛋白的微观结构
        1.3.2 丝素蛋白的薄膜形态及应用
    1.4 本论文研究目的与研究内容
        1.4.1 本论文课题的提出
        1.4.2 本论文的研究内容
第二章 丝素蛋白衍生的透明电极
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验步骤
    2.3 SDE的制备方法与性能表征
        2.3.1 SDE的制备方法
        2.3.2 SDE的表面形貌
        2.3.3 SDE的光电性能
        2.3.4 SDE的柔韧性
    2.4 SDE的可逆塑性及机理研究
        2.4.1 SDE可逆塑性的性能表征
        2.4.2 SDE可逆塑化的机理研究
    2.5 本章小结
第三章 基于SDE的柔性钙钛矿电池
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验步骤
    3.3 PH1000修饰的性能优化
        3.3.1 电池的器件结构及PH1000修饰的必要性
        3.3.2 PH1000修饰光电性能的调控
        3.3.3 PH1000修饰优化表面形貌
    3.4 MASCN掺杂钙钛矿的性能优化
    3.5 基于SDE的柔性钙钛矿电池的基本性能表征
    3.6 基于SDE的柔性钙钛矿电池的柔韧性能表征
    3.7 基于SDE的柔性钙钛矿电池的塑形功能
        3.7.1 塑形设计
        3.7.2 波形结构的可拉伸钙钛矿电池性能
    3.8 本章小结
第四章 总结与展望
    4.1 全文总结
    4.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢



本文编号：3151979