本文關(guān)鍵詞：鈣鈦礦薄膜的制備及性能表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來霧霾已經(jīng)成為全國人民都在關(guān)心、討論的話題,然而迫于發(fā)展的壓力,我們并沒有把霧霾的治理提上日程,紀錄片《穹頂之下》的播出再次為我們敲響了警鐘。受限于傳統(tǒng)礦物能源的不可再生性、“三廢”排放對于自然環(huán)境的破壞,人們將目光轉(zhuǎn)向更為清潔、產(chǎn)能更高的新型能源,此時取之不盡、用之不竭的太陽能作為一種新型能源脫穎而出。太陽能的主要用途是將光能轉(zhuǎn)化成電能,又叫做光伏發(fā)電。目前,硅太陽能電池是使用范圍最廣的一種太陽能電池,它的最高轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達到25%左右。然而無論是單晶還是薄膜型硅太陽能電池的投入成本都要比傳統(tǒng)能源高出很多。在太陽能電池的家族中又出現(xiàn)了一個新競爭者——有機金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池,而且它的效率在短短幾年的時間內(nèi)就有了突飛猛進的提高。 本課題重點研究了以TiO2作為電子傳輸層,對比以PbI2和PbCl2兩種不同鉛源材料復(fù)合出的鈣鈦礦薄膜的結(jié)構(gòu)和性能,并探討了其對電池效率的影響;其次,研究了以ZnO納米棒作為電子傳輸層的鈣鈦礦薄膜的制備,分析了影響鈣鈦礦均勻成膜的因素,并探討了納米棒制備過程中復(fù)合多巴胺對鈣鈦礦形貌及電池性能的影響。 主要的研究內(nèi)容包括以下兩個方面： (一)TiO2作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池性能研究。采用旋涂致密TiO2層、絲網(wǎng)印刷介孔TiO2層和連續(xù)沉積法制備CH3NH3PbI3和CH3NH3PbIxCl3-x鈣鈦礦薄膜,以spiro-OMe-TAD作為空穴傳輸層,以蒸鍍銀作為對電極。最后分別得到了FTO/TiO2/CH3NH3PbI3/Spiro-OMe-TAD/Ag的結(jié)構(gòu)電池和FTO/TiO2/CH3NH3PbIxCl3-x/Spiro-OMe-TAD/Ag的結(jié)構(gòu)電池。使用SEM、XRD、PL和UV-Vis等測試技術(shù)對復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)及性能進行了表征及測試,并探討了其對電池效率的影響。 (二)ZnO納米棒作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池性能研究。采用旋涂法制備ZnO種子層、水熱法生長ZnO納米棒和連續(xù)沉積法制備CH3NH3PbI3鈣鈦礦薄膜,以spiro-OMe-TAD作為空穴傳輸層,以蒸鍍銀作為對電極,制備了電池。同時探討了納米棒制備過程中復(fù)合多巴胺對鈣鈦礦形貌的影響,并從轉(zhuǎn)速、濃度、蘸時、溫度等幾個方面分析了影響鈣鈦礦成膜的因素及成膜完整程度對電池性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 TiO_2 ZnO 多巴胺 鈣鈦礦
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 引言11-12
• 1.2 鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展12-13
• 1.3 鈣鈦礦型有機-無機雜化物簡介13-14
• 1.4 鈣鈦礦太陽能電池性能參數(shù)14-16
• 1.5 鈣鈦礦太陽能電池工作原理16-17
• 1.6 主要研究內(nèi)容及意義17-20
• 2 以TiO_2為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的制備及研究20-35
• 2.1 引言20
• 2.2 實驗試劑及儀器20-22
• 2.2.1 主要試劑20-21
• 2.2.2 導(dǎo)電基底21
• 2.2.3 實驗條件21
• 2.2.4 實驗儀器與設(shè)備21-22
• 2.3 實驗部分22-26
• 2.3.1 基片的刻蝕與清洗22-23
• 2.3.2 致密TiO_2層的制備23-24
• 2.3.3 介孔TiO_2層的制備24
• 2.3.4 雜化鈣鈦礦膜的制備24-25
• 2.3.5 空穴傳輸層的旋涂25-26
• 2.3.6 蒸鍍對電極及效率的測試26
• 2.4 表征及測試26-34
• 2.4.1 致密TiO_2層的表征(SEM、XRD)26-27
• 2.4.2 鈣鈦礦膜的結(jié)構(gòu)和形貌分析(SEM、XRD)27-30
• 2.4.3 紫外-可見吸收光譜分析(UV-Vis)30
• 2.4.4 發(fā)射光譜(PL)30-32
• 2.4.5 J-V曲線測試32-34
• 2.5 小結(jié)34-35
• 3 以ZnO為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的制備及研究35-55
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗試劑及儀器35-37
• 3.2.1 主要試劑35-36
• 3.2.2 導(dǎo)電基底36
• 3.2.3 實驗條件36
• 3.2.4 實驗儀器與設(shè)備36-37
• 3.3 實驗部分37-40
• 3.3.1 基片的清洗38
• 3.3.2 ZnO種子層的制備38
• 3.3.3 ZnO納米棒的制備(部分浸泡多巴胺)38-39
• 3.3.4 雜化鈣鈦礦膜的制備39
• 3.3.5 空穴傳輸層的旋涂39-40
• 3.3.6 蒸鍍對電極及效率的測試40
• 3.4 表征及測試40-54
• 3.4.1 ZnO種子層的表征40
• 3.4.2 ZnO納米棒的制備(浸泡多巴胺)40-42
• 3.4.3 紫外-可見吸收光譜分析(UV-Vis)42-43
• 3.4.4 形貌表征(鈣鈦礦)43-44
• 3.4.5 分析制備鈣鈦礦膜的最優(yōu)條件44-53
• 3.4.6 J-V曲線測試53-54
• 3.5 小結(jié)54-55
• 4 結(jié)論與展望55-57
• 參考文獻57-62
• 作者簡歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果62-64
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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8 丁雄P，

本文編號：255215