表面等離激元效應增強鈣鈦礦太陽能電池光電性能研究
發(fā)布時間:2023-12-09 09:40
近年來,有機無機鹵化鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率(PCE)已經(jīng)從2009年的3.8%提升至現(xiàn)在的23.25%。在鈣鈦礦太陽能電池中,光生電子和空穴到達光陽極和光陰極時被收集,但是在擴散過程中存在著一定的復合,為了減少復合過程的產生,其吸收層的厚度經(jīng)常被設計在400 nm以內來改善載流子的收集,而這個吸收層的厚度會造成入射光不能被充分吸收,造成電池的光電轉換效率不高。因此,有效增強光吸收并且獲得高的PCE是一個很大的挑戰(zhàn)。目前,在太陽能電池中增加光吸收的方法有很多,比如利用光子晶體、等離子納米顆粒和涂抗反射膜等。其中,利用等離子納米顆粒的表面等離激元效應產生的局域電場來增強電池對入射光的吸收作用比較有效。目前在鈣鈦礦太陽能電池中,主要是將等離子納米顆粒摻入吸收層或空穴傳輸層體相中來利用其表面等離激元效應,但是由于光生載流子的擴散長度較小以及為了保持等離激元的間距,使得等離子納米顆粒的摻入濃度較大,這樣會增加光生電子與空穴的復合幾率。我們提出,將等離子納米顆粒引入吸收層與空穴傳輸層界面處(perovskite/HTL)時不僅有利于載流子的快速分離,且較低濃度的等離子納米顆粒就能保證等離激...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.2.1 鈣鈦礦太陽電池吸光材料介紹
1.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的結構及工作原理
1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池制備方法
1.2.4 有機鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展歷程
1.2.5 無機鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展歷程
1.3 貴金屬納米顆粒在太陽能電池中的應用
1.4 研究思路及創(chuàng)新點
第二章 AuNRs@SiO2界面修飾對有機鈣鈦礦太陽能電池的影響研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗藥品與器材
2.2.2 實驗過程
2.3 結果與討論
2.3.1 AuNRs和AuNRs@SiO2的物相結構分析
2.3.2 AuNRs@SiO2界面修飾對有機鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響
2.3.3 AuNRs@SiO2界面修飾對有機鈣鈦礦太陽能電池光學性能的影響
2.3.4 AuNRs@SiO2界面修飾對有機鈣鈦礦太陽能電池電學性能的影響
2.4 小結
第三章 Au-AgNSs@SiO2界面修飾對無機鈣鈦礦太陽能電池的影響研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗藥品與器材
3.2.2 實驗過程
3.3 結果與討論
3.3.1 Au-AgNSs和Au-AgNSs@SiO2的物相結構分析
3.3.2 DMSO的引入對無機CsPbBrI2鈣鈦礦薄膜形貌的影響
3.3.3 DMSO的引入對無機CsPbBrI2鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響
3.3.4 DMSO的引入對無機CsPbBrI2鈣鈦礦太陽能電池電學性能的影響
3.3.5 Au-AgNSs@SiO2界面修飾對無機CsPbBrI2鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響
3.3.6 Au-AgNSs@SiO2界面修飾對無機CsPbBrI2鈣鈦礦太陽能電池光學性能的影響
3.4 小結
第四章 Au@CZTS空穴傳輸層材料對全無機鈣鈦礦太陽能電池的影響研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗藥品與器材
4.2.2 實驗過程
4.3 結果與討論
4.3.1 Au@CZTS空穴傳輸層材料的物相結構分析
4.3.2 Au@CZTS空穴傳輸層材料對全無機鈣鈦礦太陽能電池光學性能的影響
4.3.3 Au@CZTS空穴傳輸層材料對全無機鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響
4.4 小結
第五章 總結與展望
5.1 工作總結
5.2 問題與展望
5.2.1 存在問題
5.2.2 展望
參考文獻
碩士期間發(fā)表和已完成的工作
致謝
本文編號:3871313
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.2.1 鈣鈦礦太陽電池吸光材料介紹
1.2.2 鈣鈦礦太陽能電池的結構及工作原理
1.2.3 鈣鈦礦太陽能電池制備方法
1.2.4 有機鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展歷程
1.2.5 無機鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展歷程
1.3 貴金屬納米顆粒在太陽能電池中的應用
1.4 研究思路及創(chuàng)新點
第二章 AuNRs@SiO2界面修飾對有機鈣鈦礦太陽能電池的影響研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗藥品與器材
2.2.2 實驗過程
2.3 結果與討論
2.3.1 AuNRs和AuNRs@SiO2的物相結構分析
2.3.2 AuNRs@SiO2界面修飾對有機鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響
2.3.3 AuNRs@SiO2界面修飾對有機鈣鈦礦太陽能電池光學性能的影響
2.3.4 AuNRs@SiO2界面修飾對有機鈣鈦礦太陽能電池電學性能的影響
2.4 小結
第三章 Au-AgNSs@SiO2界面修飾對無機鈣鈦礦太陽能電池的影響研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗藥品與器材
3.2.2 實驗過程
3.3 結果與討論
3.3.1 Au-AgNSs和Au-AgNSs@SiO2的物相結構分析
3.3.2 DMSO的引入對無機CsPbBrI2鈣鈦礦薄膜形貌的影響
3.3.3 DMSO的引入對無機CsPbBrI2鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響
3.3.4 DMSO的引入對無機CsPbBrI2鈣鈦礦太陽能電池電學性能的影響
3.3.5 Au-AgNSs@SiO2界面修飾對無機CsPbBrI2鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響
3.3.6 Au-AgNSs@SiO2界面修飾對無機CsPbBrI2鈣鈦礦太陽能電池光學性能的影響
3.4 小結
第四章 Au@CZTS空穴傳輸層材料對全無機鈣鈦礦太陽能電池的影響研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗藥品與器材
4.2.2 實驗過程
4.3 結果與討論
4.3.1 Au@CZTS空穴傳輸層材料的物相結構分析
4.3.2 Au@CZTS空穴傳輸層材料對全無機鈣鈦礦太陽能電池光學性能的影響
4.3.3 Au@CZTS空穴傳輸層材料對全無機鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響
4.4 小結
第五章 總結與展望
5.1 工作總結
5.2 問題與展望
5.2.1 存在問題
5.2.2 展望
參考文獻
碩士期間發(fā)表和已完成的工作
致謝
本文編號:3871313
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