有機無機雜化鈣鈦礦材料由于其具有消光系數(shù)高、載流子擴散長度長、能帶可控、合成簡易、成本低等獨特優(yōu)勢,使得應(yīng)用這種新型吸光材料的鈣鈦礦基太陽能電池（PSC）得到了科研人員的廣泛關(guān)注,其光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）達到了23.7%。目前,所有經(jīng)第三方驗證的高效率PSC均采用TiO₂為致密層或納米多孔載體層。大量研究表明太陽光的紫外成分會使這類PSC中鈣鈦礦材料發(fā)生分解,導(dǎo)致PSC的光穩(wěn)定性降低。然而,目前也有研究指出一定強度紫外照射下的PSC某一光伏性能會提高,但電池最關(guān)鍵的PCE仍然沒有得到改善。為了解決上述問題,本文提出了一種新的紫外誘導(dǎo)策略來提升碳基鈣鈦礦電池的性能:通過低強度紫外光照射碳基鈣鈦礦電池,在鈣鈦礦薄膜的晶界處誘導(dǎo)產(chǎn)生PbI₂,形成一個晶界鈍化的鈣鈦礦薄膜。電鏡照片和XRD測試表明低強度紫外照射在鈣鈦礦薄膜晶界處誘導(dǎo)產(chǎn)生了PbI₂,利用開爾文掃描探針（SKPM）拉曼光譜來測試低強度紫外照射后鈣鈦礦膜表面電勢和元素變化,進一步證明了在鈣鈦礦膜表面也形成了PbI₂。通過對鈣鈦礦膜進行穩(wěn)態(tài)熒光和時... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）n-i-p構(gòu)型和（b）p-i-n構(gòu)型PSCs的能帶結(jié)構(gòu)示意圖，（c）介觀n-i-p，（d）平板n-i-p和（e）平板p-i-n構(gòu)型PSCs的器件結(jié)構(gòu)

報道效率提高到了 9.7%7。Nazeeruddin 等開發(fā)了一種新型的層狀夾圖 1.2），其中的介孔層采用的是三維納米復(fù)合材料，光活性層鈣鈦bI3，聚合物材料作為 HTMs，電池的效率達到了 12%24。Seok 等人采構(gòu)并將效率進一步提高到了12.3%，不同的是用CH3NH3PbI3-xBrx替換性鈣鈦礦層9。然而，Lee 等人報道使用 Al2O3替代 TiO2作為介孔層集速度，電子在 Al2O3中的擴散速度也要比 TiO2更快25。Snaith 等結(jié)薄膜太陽能電池，在介孔層的頂部沉積了一層厚厚的光活性鈣鈦O/c-TiO2/m-Al2O3/MAPbI3-xClx/spiro-OMETAD/Ag 鈣鈦礦電池的效率納米 ZnO2是 PSC 中 m-TiO2的可行 n 型替代介孔材料，它具有比移率，并且在 25oC 的低溫下還具有約 3.37 eV 的帶隙。Mahmood備了一層厚約 440 nm 的 ZnO 薄膜，組裝的電池效率達到了 10.8%中摻雜 Al 時，電池器件的效率提高至 12%27。

第一章 緒論-31。對于平板型 PSC 而言，電池中的每一層結(jié)構(gòu)都對器件的光32。目前，研究者們已采用多種策略來優(yōu)化改善 p-i-n 平板型調(diào)控鈣鈦礦晶體33，設(shè)計新的鈣鈦礦材料組分34，鈣鈦礦薄膜子傳輸層的改性36。一般地，HEL（PEOT）是制備在透明的的表面形貌，從而調(diào)節(jié)光活性鈣鈦礦層和電極之間的能級結(jié)構(gòu)入絕緣材料（PSS）以限制 HEL 內(nèi)的電荷傳輸，抑制電荷-載.3）37。


本文編號：3582032