本文選題：鈣鈦礦太陽能電池　切入點(diǎn)：兩步浸液法　出處：《華僑大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：能源一直是人類社會發(fā)展的重要因素。隨著人類文明的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的化石能源暴露出的環(huán)境污染以及面臨枯竭等問題越來越嚴(yán)重,開發(fā)普及新型的清潔能源勢在必行。于是,水能、風(fēng)能、核能、太陽能等新能源的開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。太陽能作為其中之一,有著取之不盡用之不竭的優(yōu)點(diǎn),同時清潔無害且獲得便利,因而太陽能電池成為了近年來的研究熱點(diǎn)。鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)由于其優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率受到了越來越多的廣泛關(guān)注。但是由于鈣鈦礦晶體在空氣中不穩(wěn)定,大部分情況下需要在無水無氧的環(huán)境下制備,制約了鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展。本文主要在目前兩步浸液法制備鈣鈦礦太陽能電池方法的基礎(chǔ)上探索并優(yōu)化出一種在空氣中制備高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池的方法。并且在制備過程中引入聚合物聚乙烯醇縮丁醛(PVB)來改善鈣鈦礦薄膜的質(zhì)量。主要的研究內(nèi)容及結(jié)果如下:通過優(yōu)化過的PbI2的DMF/DMSO溶液在空氣中首先旋涂制備出高質(zhì)量的PbI2薄膜,浸泡在碘化鉀胺(MAI)的正丁醇溶液中。通過調(diào)控浸泡的反應(yīng)時間來獲得高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜。通過制備的鈣鈦礦太陽能電池的J-V曲線圖發(fā)現(xiàn)浸泡反應(yīng)10 min時,能得到最高的光電轉(zhuǎn)換效率。最終得到的最佳電池達(dá)到了17.69%的光電轉(zhuǎn)換效率。在之前優(yōu)化的基礎(chǔ)上,在MAI的正丁醇溶液中加入一定量PVB改善鈣鈦礦晶體的結(jié)晶過程,通過調(diào)節(jié)PVB的濃度獲得了更高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜。最終得到了18.97%的最高光電轉(zhuǎn)換效率。在PbI2的DMF/DMSO溶液中加入一定量的PVB,通過調(diào)節(jié)引入的PVB的量來改善PbI2的成膜質(zhì)量,再與MAI/MACl的正丁醇溶液反應(yīng)制備鈣鈦礦薄膜。最終得到的最佳電池的光電轉(zhuǎn)換效率為18.19%。
[Abstract]:Energy has always been an important factor in the development of human society.With the continuous development of human civilization, the environmental pollution exposed by traditional fossil energy and the problems of depletion are becoming more and more serious, so it is imperative to develop and popularize new clean energy.As a result, water, wind, nuclear, solar and other new energy development came into being.Solar energy, as one of them, has the advantages of inexhaustible, clean, harmless and convenient, so solar cells have become a research hotspot in recent years.Perovskite solar cell (PSCs) has attracted more and more attention due to its excellent photoelectric conversion efficiency.However, due to the instability of perovskite crystals in air, it is necessary to prepare perovskite solar cells in anhydrous and oxygen-free environment in most cases, which restricts the development of perovskite solar cells.In this paper, based on the current two-step leaching method for preparing perovskite solar cells, a new method for preparing high-efficient and stable perovskite solar cells in air is explored and optimized.In order to improve the quality of perovskite films, polymer polyvinyl butyral (PVB) was introduced into the preparation process.The main research contents and results are as follows: firstly, high quality PbI2 thin films were prepared by the optimized DMF/DMSO solution of PbI2 in air and soaked in n-butanol solution of potassium iodide (MAI).High quality perovskite films were obtained by adjusting the time of soaking.The J-V curves of the prepared perovskite solar cells show that the highest photoelectric conversion efficiency can be obtained when the immersion reaction is 10 min.Finally, the optimum battery has achieved 17.69% photoelectric conversion efficiency.On the basis of the previous optimization, a certain amount of PVB was added to the n-butanol solution of MAI to improve the crystallization process of perovskite crystals, and a higher quality perovskite film was obtained by adjusting the concentration of PVB.Finally, the highest photoelectric conversion efficiency of 18.97% was obtained.The film forming quality of PbI2 was improved by adjusting the amount of PVB in the solution of DMF/DMSO, and then the perovskite film was prepared by reacting with the solution of n-butanol of MAI/MACl.Finally, the optimum photoelectric conversion efficiency of the battery is 18.19.
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM914.4

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本文編號：1729579