本文選題：溶膠凝膠法 + ZnO��； 參考：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池(PSCs)以其低廉的成本、簡(jiǎn)便的制備工藝以及較高的光電轉(zhuǎn)換效率成為近年來(lái)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。電子傳輸層作為太陽(yáng)能電池重要的組成部分,對(duì)其性能有較大影響。ZnO納米材料具有寬禁帶、高電子遷移率以及制備簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)勢(shì),是制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池電子傳輸層的主要材料。因此,對(duì)ZnO電子傳輸層的制備工藝和性能的研究及技術(shù)提升對(duì)太陽(yáng)能電池的相關(guān)研究具有十分重要的意義。本文采用溶膠凝膠法制備出一系列不同煅燒溫度和涂覆轉(zhuǎn)速以及不同稀土元素Ce摻雜量的ZnO粉末和薄膜樣品,并將其組裝成太陽(yáng)能電池。通過(guò)X射線衍射分析(XRD)、電子順磁共振(EPR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外可見(jiàn)光譜儀(UV-Vis)以及太陽(yáng)能電池J-V測(cè)試系統(tǒng)表征研究其性能,主要研究結(jié)論如下:(1)在溶膠凝膠法制備ZnO薄膜的過(guò)程中,重點(diǎn)研究了不同煅燒溫度以及涂覆轉(zhuǎn)速對(duì)其性能的影響。ZnO粉末在500℃下進(jìn)行煅燒時(shí),此時(shí)ZnO樣品結(jié)晶性良好,晶粒尺寸較小,利于提高薄膜的致密性,同時(shí)自由電子含量最高,有利于電子的傳輸。當(dāng)以4000rpm轉(zhuǎn)速涂覆ZnO薄膜時(shí),其表面形貌均勻平整且具有較高的透光率,此時(shí)ZnO薄膜性能較好。(2)在確定的最佳工藝條件下,制備出不同Ce摻雜濃度的ZnO粉末和薄膜。Ce3+離子的摻雜能夠使ZnO晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的畸變,在摻雜量為2%時(shí)晶粒尺寸最小,隨著摻雜量的升高,其晶粒尺寸和自由電子數(shù)目也隨之升高,同時(shí)ZnO薄膜的透過(guò)率大體上逐漸減小。(3)采用一步法制備光吸收層并以ZnO為基底組裝成鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其J-V曲線顯示,以4000rpm轉(zhuǎn)速旋涂鍍膜ZnO電子傳輸層為基底的電池光電轉(zhuǎn)換效率最高,為6.77%。而在摻雜樣品中,較低濃度的Ce摻雜能夠在一定程度上提高其轉(zhuǎn)換效率,當(dāng)摻雜量為1%時(shí)其光電轉(zhuǎn)換效率為6.84%,略高于未摻雜樣品,與其他表征手段的結(jié)果與分析相一致。
[Abstract]:A series of ZnO powders and thin films with different Ce doping concentrations were prepared by sol - gel method .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 張燁;姚志博;林仕偉;李建保;林紅;;鈣鈦礦太陽(yáng)能電池:器件設(shè)計(jì)和I-V滯回現(xiàn)象[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

2 宋志浩;王世榮;肖殷;李祥高;;新型空穴傳輸材料在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的研究進(jìn)展[J];物理學(xué)報(bào);2015年03期

3 丁雄P，

本文編號(hào)：1748521