PVB在空气中两步浸液法制备钙钛矿太阳能电池中的应用
本文选题:钙钛矿太阳能电池 切入点:两步浸液法 出处:《华侨大学》2017年硕士论文
【摘要】:能源一直是人类社会发展的重要因素。随着人类文明的不断发展,传统的化石能源暴露出的环境污染以及面临枯竭等问题越来越严重,开发普及新型的清洁能源势在必行。于是,水能、风能、核能、太阳能等新能源的开发应运而生。太阳能作为其中之一,有着取之不尽用之不竭的优点,同时清洁无害且获得便利,因而太阳能电池成为了近年来的研究热点。钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于其优异的光电转换效率受到了越来越多的广泛关注。但是由于钙钛矿晶体在空气中不稳定,大部分情况下需要在无水无氧的环境下制备,制约了钙钛矿太阳能电池的发展。本文主要在目前两步浸液法制备钙钛矿太阳能电池方法的基础上探索并优化出一种在空气中制备高效稳定钙钛矿太阳能电池的方法。并且在制备过程中引入聚合物聚乙烯醇缩丁醛(PVB)来改善钙钛矿薄膜的质量。主要的研究内容及结果如下:通过优化过的PbI2的DMF/DMSO溶液在空气中首先旋涂制备出高质量的PbI2薄膜,浸泡在碘化钾胺(MAI)的正丁醇溶液中。通过调控浸泡的反应时间来获得高质量的钙钛矿薄膜。通过制备的钙钛矿太阳能电池的J-V曲线图发现浸泡反应10 min时,能得到最高的光电转换效率。最终得到的最佳电池达到了17.69%的光电转换效率。在之前优化的基础上,在MAI的正丁醇溶液中加入一定量PVB改善钙钛矿晶体的结晶过程,通过调节PVB的浓度获得了更高质量的钙钛矿薄膜。最终得到了18.97%的最高光电转换效率。在PbI2的DMF/DMSO溶液中加入一定量的PVB,通过调节引入的PVB的量来改善PbI2的成膜质量,再与MAI/MACl的正丁醇溶液反应制备钙钛矿薄膜。最终得到的最佳电池的光电转换效率为18.19%。
[Abstract]:Energy has always been an important factor in the development of human society.With the continuous development of human civilization, the environmental pollution exposed by traditional fossil energy and the problems of depletion are becoming more and more serious, so it is imperative to develop and popularize new clean energy.As a result, water, wind, nuclear, solar and other new energy development came into being.Solar energy, as one of them, has the advantages of inexhaustible, clean, harmless and convenient, so solar cells have become a research hotspot in recent years.Perovskite solar cell (PSCs) has attracted more and more attention due to its excellent photoelectric conversion efficiency.However, due to the instability of perovskite crystals in air, it is necessary to prepare perovskite solar cells in anhydrous and oxygen-free environment in most cases, which restricts the development of perovskite solar cells.In this paper, based on the current two-step leaching method for preparing perovskite solar cells, a new method for preparing high-efficient and stable perovskite solar cells in air is explored and optimized.In order to improve the quality of perovskite films, polymer polyvinyl butyral (PVB) was introduced into the preparation process.The main research contents and results are as follows: firstly, high quality PbI2 thin films were prepared by the optimized DMF/DMSO solution of PbI2 in air and soaked in n-butanol solution of potassium iodide (MAI).High quality perovskite films were obtained by adjusting the time of soaking.The J-V curves of the prepared perovskite solar cells show that the highest photoelectric conversion efficiency can be obtained when the immersion reaction is 10 min.Finally, the optimum battery has achieved 17.69% photoelectric conversion efficiency.On the basis of the previous optimization, a certain amount of PVB was added to the n-butanol solution of MAI to improve the crystallization process of perovskite crystals, and a higher quality perovskite film was obtained by adjusting the concentration of PVB.Finally, the highest photoelectric conversion efficiency of 18.97% was obtained.The film forming quality of PbI2 was improved by adjusting the amount of PVB in the solution of DMF/DMSO, and then the perovskite film was prepared by reacting with the solution of n-butanol of MAI/MACl.Finally, the optimum photoelectric conversion efficiency of the battery is 18.19.
【学位授予单位】:华侨大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM914.4
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,本文编号:1729579
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