以鹵化鉛鈣鈦礦材料為基礎(chǔ)的太陽能電池自2009年首次報道以來,因其優(yōu)異的光電性能及相對簡單的器件制備工藝引起了世界范圍內(nèi)眾多研究人員的廣泛關(guān)注。經(jīng)過短短8年時間其光電轉(zhuǎn)換效率就突破了 22%。目前為了盡可能的提高電池效率,其中的空穴傳輸層多采用價格昂貴且合成工藝復雜的有機空穴傳輸層,如Sprio-OMeTAD,P3HT和PEDOT:PSS等,這將提高器件成本且影響器件穩(wěn)定性。在本文中,我們通過簡單的元素直接反應和旋涂作用,實現(xiàn)了一種無空穴傳輸層的銀銅碘化物/鈣鈦礦共混層太陽能電池,在AM1.5的模擬太陽光下獲得了11.69%的光電轉(zhuǎn)換效率。相關(guān)研究工作主要有以下幾個方面:1、我們通過一系列的測試技術(shù)研究了碘化銀/鈣鈦礦共混層作用的機理,證明了碘化銀以量子點的形式與鈣鈦礦形成共混層。這個混合的現(xiàn)象被證明是發(fā)生在用于制膜的旋涂過程中,且在該過程中完美的原位形成了均勻致密的薄膜。2、我們通過TPV測試研究了薄膜太陽能電池中光生載流子動力學的相關(guān)問題,證明了碘化銀具有阻擋電子的作用,而碘銅銀/鈣鈦礦薄膜與純鈣鈦礦的TPV曲線表現(xiàn)出完全相反的電荷載流子響應,這表明碘銅銀的存在改變了鈣鈦礦的能級。...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１鈣鈦礦ＣＨａＮＨｂＭＸＷＭ＾二價陽離子，Ｘ＝鹵素）的Ａ－位ＣＨ３ＮＨ３＋陽離子分子運動的??晶胞

１．１．２．２相變及其成因??打趣的足，甲氨越（ＭＡ＝ＣＨ３ＮＨ３１）鹵化物鈣鈦礦材料隨溫度的變化發(fā)生結(jié)??構(gòu)相變，由于甲氨基陽離子沿著Ｃ－Ｎ軸或者相對于晶軸的分子運動…】，如圖１－１??所示。通過舊和ｌ４Ｎ核磁共振光譜研究發(fā)現(xiàn)，在高溫階段觀察到高速旋轉(zhuǎn)，當??溫度降低時，旋轉(zhuǎn)就....

圖１．３?（ａ）具有介孔二氧化鈦層的介觀鈣鈦礦太陽能電池；（ｂ）無介孔二氧化鈦層的平面??結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池

（ＥＴＬ）?／轉(zhuǎn)鈦礦層／穴傳輸層（ＨＴＬ）。因為制備電子傳輸層如二氧化鈦致密層??的傳統(tǒng)工藝都需要一個較高的溫度（超過４００°Ｃ），而基于ＩＴＯ的鈣鈦礦具有ｐ－ｉ－ｎ??結(jié)構(gòu)（反向平面結(jié)構(gòu)），即ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ／齊鈦礦／ＰＣＢＭ結(jié)構(gòu)（圖１．４ａ）?［３５＿３７］。這??些材料可....

圖１．４?（ａ）?—個典型的ｐ－ｉ－ｎ型太陽能電池器件的組成和能帶示意圖；（ｂ）?—個典型的ｎ－ｉ－ｐ??型太陽能電池器件的組成和能帶示意圖

圖１．４?（ａ）?—個典型的ｐ－ｉ－ｎ型太陽能電池器件的組成和能帶示意圖；（ｂ）?—個典型的ｎ－ｉ－ｐ??型太陽能電池器件的組成和能帶示意圖。??除了圖１．３和圖１．４所示的這兩種典型鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)以外，無空??穴傳輸層的結(jié)構(gòu)也可以，因為鈣鈦礦本身可以傳輸空穴。在這種無空....

圖１．５?—步法和兩步法旋涂制備ＣＨ３ＮＨ３Ｐｂｌ３鈣鈦礦薄膜的流程示意圖

魯‘．?．?＊．??—■ＯＵｔＴＡＣ??圖１．４?（ａ）?—個典型的ｐ－ｉ－ｎ型太陽能電池器件的組成和能帶示意圖；（ｂ）?—個典型的ｎ－ｉ－ｐ??型太陽能電池器件的組成和能帶示意圖。??除了圖１．３和圖１．４所示的這兩種典型鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)以外，無空??穴傳輸層的結(jié)構(gòu)也可以....

本文編號：3919828