本文關鍵詞：平面異質結鈣鈦礦太陽能電池吸收層的制備與研究

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【摘要】：太陽能作為一種人類可以利用的最豐富的能源,取之不盡、用之不竭,并且在開發(fā)利用的過程中不會對環(huán)境造成污染,可實現(xiàn)光電、光熱和光化之間的轉換。太陽能電池是可以直接把太陽光轉換成電能的一種器件,其中鈣鈦礦太陽能電池,由于其較好的光吸收性能、較大的載流子擴散長度、較長的載流子壽命且自組裝特性強等一系列優(yōu)點,成為了太陽能電池中的新起之秀。但是目前仍存在大量的問題,需要進一步的研究,因此,開展對鈣鈦礦太陽能電池的進一步研究具有現(xiàn)實的意義。鈣鈦礦太陽能電池的結構有多種,制備方法也不盡相同,本文主要致力于對平面異質結鈣鈦礦太陽能電池中,平整均勻致密鈣鈦礦層的制備研究。(1)在傳統(tǒng)一步溶液法制備過程中,由于在溶液中,PbI2和CH3NH3I反應速度難以控制,使生成的薄膜表面為紡絲狀,有大量的基底裸露。在旋涂的過程中滴加反溶劑和使用熱風輔助,可以使成膜前驅物迅速達到過飽和狀態(tài),成核密度增加,結晶效果得到改善。同時,經溶劑熱處理后,CH3NH3PbI3薄膜顆粒尺寸顯著增大,結晶度得到明顯的提高。(2)在兩步法制備鈣鈦礦薄膜過程中,當將CH3NH3I的異丙醇溶液旋涂在PbI2薄膜上,可通過調節(jié)CH3NH3I溶液的濃度以及旋涂的時間,來提高膜的質量:溶液濃度為60mmol/L、滴加時間為3s時,制備出的薄膜較致密,但是薄膜中仍有PbI2的剩余。當采用氣相輔助溶液法時,可獲得致密、均勻的薄膜。在溫度為150℃條件下,通過改變反應時間,研究了CH3NH3I蒸氣與PbI2薄膜反應生成CH3NH3PbI3的機理。(3)使用蒸汽輔助溶液法分別對PbCl2、Pb(CH3COO)2、PbNO3這三種不同的鉛源進行了研究,發(fā)現(xiàn)在反應的過程中,均會產生PbI2中間相,且最終所需反應時間分別為60min、90min、120min。這主要是由于Pb(CH3COO)2和PbNO3受熱易形成PbO,而Pb-O鍵能比Pb-I強,需要更長的時間才能徹底反應形成CH3NH3PbI3。
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O611.4;TM914.4

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