發(fā)布時(shí)間：2025-02-06 20:01

　　有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制備材料價(jià)格低廉,光電轉(zhuǎn)換效率發(fā)展迅速等一系列優(yōu)點(diǎn)成為了近年熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的鈣鈦礦器件的活性層材料主要是甲胺碘基鉛（MAPbI₃）,它是研究最早、發(fā)展和使用最廣泛的活性層材料之一,但由于甲胺碘基鈣鈦礦材料較低的水汽穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性降低了其實(shí)際應(yīng)用的可能性。因此制備光電轉(zhuǎn)換效率高、水汽及熱穩(wěn)定性強(qiáng)的太陽(yáng)能器件成為了解決其實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的關(guān)鍵之處。本論文基于鈣鈦礦活性層添加劑工程的開(kāi)發(fā)研究,提出了以不同烷基鏈修飾的多種銅酞菁作為活性層添加劑,從而對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件性能得到一定程度的提高。結(jié)果表明,銅酞菁添加劑的引入使得鈣鈦礦活性層接觸角增加,提高了鈣鈦礦活性層的水汽穩(wěn)定性,與此同時(shí),銅酞菁的加入也使得活性層的熱穩(wěn)定性有了一定程度的提高,有助于延長(zhǎng)器件的使用壽命。另外,銅酞菁的加入減少了載流子復(fù)合現(xiàn)象的發(fā)生。采用一步旋涂法制備的含銅酞菁添加劑的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了18%,其水汽抵御能力及熱穩(wěn)定性也得到了顯著地提高,在相對(duì)濕度為80%室外環(huán)境中避光存放三周仍保持80%的效率,對(duì)溫度而引起的鈣鈦礦分解產(chǎn)生的效率衰減...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1目前最高效率太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)換效率折線圖

文-2-過(guò)氣相沉積方法成功地制備了光電轉(zhuǎn)換效率為15.4%的鈣鈦礦電池[12]；如圖1-1，目前鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的認(rèn)證效率達(dá)到了24.2%[13]，其發(fā)展速度之快前所未見(jiàn)。圖1-1目前最高效率太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)換效率折線圖[13]評(píng)價(jià)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是光電....

圖1-2鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件結(jié)構(gòu)示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-3-圖1-2鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件結(jié)構(gòu)示意圖a)介孔結(jié)構(gòu)；b)正式結(jié)構(gòu)；c)反式結(jié)構(gòu)介孔鈣鈦礦器件結(jié)構(gòu)源自于染料敏化太陽(yáng)能電池，介孔材料作為鈣鈦礦活性層的骨架，鈣鈦礦活性材料被填充于介孔金屬氧化物的空隙中，常用的介孔材料多為二氧化鈦（....

圖1-3鈣鈦礦電池器件的工作原理圖

高于電子傳輸層的HOMO能級(jí)空穴，因此空穴進(jìn)入空穴傳輸層，當(dāng)器件與外接電路連通后，空穴與電子進(jìn)一步被陰極和陽(yáng)極收集，從而有光生電流的產(chǎn)生，其工作原理見(jiàn)圖1-3[23]。同時(shí)，活性層中的載流子復(fù)合、由缺陷造成的電子傳輸層及空穴傳輸層的直接接觸引起的載流子復(fù)合、激子湮沒(méi)等現(xiàn)象會(huì)對(duì)鈣鈦....

圖1-4一步旋涂法制備鈣鈦礦活性層示意圖

再經(jīng)旋涂（過(guò)程中加入劣溶劑）和退火后形成鈣鈦礦。一步旋涂法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，節(jié)省時(shí)間。一步法的缺點(diǎn)是制備的薄膜對(duì)成膜條件敏感，易受到退火時(shí)間、退火溫度、手套箱內(nèi)氛圍等影響，圖1-4為一步旋涂法制備鈣鈦礦活性層的示意圖。圖1-4一步旋涂法制備鈣鈦礦活性層示意圖兩步旋涂法制備首先旋....

本文編號(hào)：4030836