鈣欽礦材料具有光吸收范圍寬,載流子的遷移距離長,激子結(jié)合能低,材料呈雙極性等優(yōu)點,因此近年來作為鈣鈦礦太陽能電池的光吸收層得到了廣泛關(guān)注。甲基碘化鉛CH3NH3PbI3(MAPbI3)具有優(yōu)異的光電性能和載流子遷移性質(zhì),是一種被廣泛研究的光吸收層材料。本研究采用醋酸鉛為原料,研究了醋酸鹽法制備鈣鈦礦層的制備工藝,制備出具有優(yōu)良性能的MAPbI3鈣鈦礦層,并且進一步制備了結(jié)構(gòu)為Glass/ITO/PEDOT:PSS/MAPbI3/PCBM/BCP/Al的鈣鈦礦太陽能電池器件。通過測試器件的光電性能,確定了鈣鈦礦層的最佳制備工藝。在此基礎(chǔ)上,從提高器件效率和提高器件穩(wěn)定性的角度出發(fā),對鈣鈦礦太陽能電池器件進行了改性研究,以尿素作為添加劑加入鈣鈦礦前驅(qū)液中,研究了不同尿素添加量對器件性能的影響,以及尿素添加對薄膜生長機制的影響:其次,以CuI作為緩沖層插入空穴傳輸層和鈣鈦礦層之間,研究CuI緩沖層的插入對器件性能的影響。獲得的主要結(jié)果如下:.(1)以醋酸鉛為原料制備鈣鈦礦薄膜,并進一步制備出鈣鈦礦太陽能電池器件。通過對器件的光電性能測試,得出鈣鈦礦前驅(qū)液的最佳鉛過量摩爾比5%,最佳退火溫度為8...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 太陽能電池的介紹
        1.1.1 太陽能電池的工作原理
        1.1.2 太陽能電池的基本參數(shù)
    1.2 太陽能電池的發(fā)展
        1.2.1 硅基太陽能電池
        1.2.2 化合物半導(dǎo)體太陽能電池
        1.2.3 有機薄膜太陽能電池
    1.3 鈣鈦礦太陽能電池
        1.3.1 鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 鈣鈦礦太陽能電池的制備方法
    1.4 鈣鈦礦太陽能電池的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 器件光電轉(zhuǎn)換效率的研究進展
        1.4.2 器件穩(wěn)定性能的研究進展
    1.5 本文的選題依據(jù)及研究內(nèi)容
2. 實驗方案與分析表征方法
    2.1 研究方案設(shè)計
    2.2 實驗方案
        2.2.1 器件制備流程
        2.2.2 實驗材料
        2.2.3 器件的電極材料選擇
    2.3 實驗設(shè)備
        2.3.1 鍍膜設(shè)備
        2.3.2 蒸鍍設(shè)備
        2.3.3 其他常用設(shè)備
    2.5 分析測試
        2.5.1 X射線衍射儀
        2.5.2 掃描電子顯微鏡
        2.5.3 紫外-可見分光光度計
        2.5.4 紅外光譜儀
        2.5.5 熒光光譜儀
        2.5.6 Keithley 2400數(shù)字源表
3. 醋酸鹽法制備鈣鈦礦層的研究
    3.1 鈣鈦礦太陽能電池器件的制備
    3.2 鉛過量對器件性能的影響研究
    3.3 退火溫度對器件性能的影響研究
    3.4 本章小結(jié)
4. 尿素添加物對鈣鈦礦太陽能電池器件的性能影響研究
    4.1 器件的光電轉(zhuǎn)換性能研究
    4.2 尿素添加物對器件性能影響的研究
    4.3 器件的穩(wěn)定性能研究
    4.4 器件的能帶結(jié)構(gòu)分析
    4.5 本章小結(jié)
5. CuI緩沖層對鈣鈦礦太陽能電池器件性能影響的研究
    5.1 CuI緩沖層及器件的制備
    5.2 器件的光電轉(zhuǎn)換性能研究
    5.3 CuI緩沖層對器件性能影響的研究
    5.4 器件的穩(wěn)定性能研究
    5.5 器件的能帶結(jié)構(gòu)分析
    5.6 本章小結(jié)
6. 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
作者在碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：4047949