有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池由于其高吸光系數(shù)、低載流子束縛能、長(zhǎng)的載流子壽命,被認(rèn)為是非常有潛力商業(yè)化的第三代太陽能電池。雖然鈣鈦礦太陽能電池在近10年的發(fā)展中已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但是目前的實(shí)驗(yàn)室效率還遠(yuǎn)低于Shockley–Queisser理論極限（31%）。體相和界面缺陷造成的非輻射復(fù)合,界面層能級(jí)的不匹配,帶-尾態(tài)能量損失等問題嚴(yán)重限制了鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展。石墨炔（GD）是一種新型二維碳材料,高度共軛的平面網(wǎng)絡(luò)上分布著sp-C和sp²-C,使石墨炔兼具良好的電荷傳輸能力以及半導(dǎo)體特性。對(duì)石墨炔引入雜原子或者官能團(tuán)進(jìn)行功能化的修飾,可以賦予石墨炔特殊的電學(xué)性能和物化性能。本論文以解決鈣鈦礦太陽能電池的問題為出發(fā)點(diǎn),提出在鈣鈦礦太陽能電池的體相或者界面層中引入石墨炔類材料（石墨炔及其衍生物）,構(gòu)筑高效無遲滯效應(yīng)的鈣鈦礦太陽能電池。該論文的主要工作分為以下兩個(gè)部分:（1）將三嗪石墨炔引入鈍化鈣鈦礦活性層中鈍化鈣鈦礦晶界。經(jīng)過形貌表征證明,在鈣鈦礦體相中添加一定量的三嗪石墨炔后,有助于生成更大更有序的鈣鈦礦晶粒。通過化學(xué)表征證明,三嗪石墨炔能夠和晶界處的Pb... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鈣鈦礦太陽能電池正式結(jié)構(gòu)（左），反式結(jié)構(gòu)（右）

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31.2.1.2鈣鈦礦太陽能電池的工作機(jī)理圖1-2鈣鈦礦太陽能電池工作原理Figure1-2Theschematicofperovskitesolarcellsworkingmechanism如圖1-2所示，鈣鈦礦太陽能電池的活性層在光照條件下吸收能量發(fā)生電子的躍遷，自由電子由價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，在價(jià)帶留下了空穴。緊貼著活性層的電子傳輸層和空穴傳輸層分別將電子和空穴輸運(yùn)至電極，然后經(jīng)過外界電路導(dǎo)出，形成回路[20-22]。一個(gè)電池性能的好壞通常用光電轉(zhuǎn)換效率來評(píng)估，在假定一個(gè)鈣鈦礦太陽能電池為理想二極管的條件下，其理論效率在30%左右[23-26]。但是由于鈣鈦礦太陽能電池在制備過程中難以避免地會(huì)生成各種各樣的缺陷，這些缺陷引發(fā)了嚴(yán)重的非輻射復(fù)合，而且界面接觸部位也是發(fā)生能量損失的場(chǎng)所，目前達(dá)到的最高效率還和理論效率有一定的差距。因此，減少鈣鈦礦的體相和界面復(fù)合是提升鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要因素。1.2.2鈣鈦礦太陽能電池活性層圖1-3鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖Figure1-3Theschematicofperovskitecrystalstructure最初的鈣鈦礦(perovskite)是以前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家“Perovskite”的名字命名，指代

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31.2.1.2鈣鈦礦太陽能電池的工作機(jī)理圖1-2鈣鈦礦太陽能電池工作原理Figure1-2Theschematicofperovskitesolarcellsworkingmechanism如圖1-2所示，鈣鈦礦太陽能電池的活性層在光照條件下吸收能量發(fā)生電子的躍遷，自由電子由價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，在價(jià)帶留下了空穴。緊貼著活性層的電子傳輸層和空穴傳輸層分別將電子和空穴輸運(yùn)至電極，然后經(jīng)過外界電路導(dǎo)出，形成回路[20-22]。一個(gè)電池性能的好壞通常用光電轉(zhuǎn)換效率來評(píng)估，在假定一個(gè)鈣鈦礦太陽能電池為理想二極管的條件下，其理論效率在30%左右[23-26]。但是由于鈣鈦礦太陽能電池在制備過程中難以避免地會(huì)生成各種各樣的缺陷，這些缺陷引發(fā)了嚴(yán)重的非輻射復(fù)合，而且界面接觸部位也是發(fā)生能量損失的場(chǎng)所，目前達(dá)到的最高效率還和理論效率有一定的差距。因此，減少鈣鈦礦的體相和界面復(fù)合是提升鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要因素。1.2.2鈣鈦礦太陽能電池活性層圖1-3鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖Figure1-3Theschematicofperovskitecrystalstructure最初的鈣鈦礦(perovskite)是以前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家“Perovskite”的名字命名，指代

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2D graphdiyne materials: challenges and opportunities in energy field[J]. Yurui Xue,Yuliang Li,Jin Zhang,Zhongfan Liu,Yuliang Zhao.  Science China（Chemistry）. 2018(07)
[2]Recent progress in stability of perovskite solar cells[J]. Xiaojun Qin,Zhiguo Zhao,Yidan Wang,Junbo Wu,Qi Jiang,Jingbi You.  Journal of Semiconductors. 2017(01)
[3]Large area perovskite solar cell module[J]. Longhua Cai,Lusheng Liang,Jifeng Wu,Bin Ding,Lili Gao,Bin Fan.  Journal of Semiconductors. 2017(01)



本文編號(hào)：3361375