n-PCBM/p-Si雜化太陽電池的性能研究
發(fā)布時間：2024-05-19 20:39
隨著人類對能源的需求與日俱增,開發(fā)可再生清潔能源變得十分必要。因此,將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽電池器件越來越受到人們的關(guān)注,開發(fā)低成本、高轉(zhuǎn)換效率的太陽電池始終是新能源器件領(lǐng)域的前沿課題。在各類太陽電池中,有機(jī)-無機(jī)雜化太陽電池由于利用了無機(jī)半導(dǎo)體材料穩(wěn)定性好、載流子遷移率高和工藝成熟等優(yōu)勢,也結(jié)合了有機(jī)半導(dǎo)體材料的成本低、可塑性強(qiáng)和溶液法制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn),是一類極具發(fā)展?jié)摿Φ牡统杀咎栯姵?研究新型有機(jī)-無機(jī)雜化太陽電池具有重要的意義。在本論文研究中,我們以p型單晶硅為基底,以PCBM([6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester,[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯)為n型層,探索制備了n-PCBM/p-Si有機(jī)-無機(jī)雜化太陽電池。通過優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)和制備工藝,提高了電池的性能。主要研究內(nèi)容和所獲得的研究結(jié)果如下:(1)探索出制備n-PCBM/p-Si雜化太陽電池的工藝路線,從實(shí)驗(yàn)上證明了Ag/n-PCBM/p-Si/Au雜化結(jié)構(gòu)的可行性。研究了電池的器件性能,獲得了短路電流密度(Jsc)為5.57 mA/cm2<...
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 太陽電池的發(fā)展歷程及分類
1.1.1 太陽電池的發(fā)展歷程
1.1.2 太陽電池的種類
1.1.3 太陽電池工作原理
1.2 硅-有機(jī)雜化太陽電池
1.2.1 N型硅-有機(jī)雜化太陽電池
1.2.2 P型硅-有機(jī)雜化太陽電池
1.2.3 N型有機(jī)半導(dǎo)體材料—PCBM
1.2.4 n-PCBM/p-Si的工作原理
1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法及表征手段
2.1 薄膜制備方法
2.1.1 溶液旋涂法
2.1.2 磁控濺射鍍膜技術(shù)
2.1.3 熱蒸發(fā)鍍膜技術(shù)
2.2 表征方法及其設(shè)備
2.2.1 紫外可見分光光度計
2.2.2 拉曼光譜
2.2.3 X射線衍射
2.2.4 X射線光電子能譜
2.2.5 掃描電子顯微鏡
2.2.6 四探針測試儀
2.2.7 原子力顯微鏡
2.2.8 太陽電池J-V測試系統(tǒng)
2.2.9 太陽電池量子效率測試系統(tǒng)
2.3 本章小結(jié)
第三章 n-PCBM/p-Si雜化太陽電池制備
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)所用試劑和儀器設(shè)備
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
3.3 n-PCBM/p-Si雜化太陽電池的制備
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
3.4.1 電池結(jié)構(gòu)及其能帶圖
3.4.2 光學(xué)性能測試
3.4.3 電學(xué)性能測試
3.4.4 電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.5 本章小結(jié)
第四章 空穴傳輸MoOx背接觸對n-PCBM/p-Si雜化太陽電池性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)用試劑和儀器設(shè)備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
4.3 MoOx薄膜的制備及表征
4.4 MoOx插層對n-PCBM/p-Si雜化太陽電池性能的影響
4.4.1 MoOx薄膜在不同溫度下退火對電池性能的影響
4.4.2 MoOx薄膜經(jīng)不同時間退火對電池性能的影響
4.4.3 MoOx薄膜厚度對電池性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 銅薄層對n-PCBM/p-Si雜化太陽電池性能的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)用試劑和儀器設(shè)備
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.2.2 主要儀器和設(shè)備
5.3 銅薄層的制備
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)及展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在校研究成果
致謝
本文編號：3978432
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 太陽電池的發(fā)展歷程及分類
1.1.1 太陽電池的發(fā)展歷程
1.1.2 太陽電池的種類
1.1.3 太陽電池工作原理
1.2 硅-有機(jī)雜化太陽電池
1.2.1 N型硅-有機(jī)雜化太陽電池
1.2.2 P型硅-有機(jī)雜化太陽電池
1.2.3 N型有機(jī)半導(dǎo)體材料—PCBM
1.2.4 n-PCBM/p-Si的工作原理
1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法及表征手段
2.1 薄膜制備方法
2.1.1 溶液旋涂法
2.1.2 磁控濺射鍍膜技術(shù)
2.1.3 熱蒸發(fā)鍍膜技術(shù)
2.2 表征方法及其設(shè)備
2.2.1 紫外可見分光光度計
2.2.2 拉曼光譜
2.2.3 X射線衍射
2.2.4 X射線光電子能譜
2.2.5 掃描電子顯微鏡
2.2.6 四探針測試儀
2.2.7 原子力顯微鏡
2.2.8 太陽電池J-V測試系統(tǒng)
2.2.9 太陽電池量子效率測試系統(tǒng)
2.3 本章小結(jié)
第三章 n-PCBM/p-Si雜化太陽電池制備
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)所用試劑和儀器設(shè)備
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
3.3 n-PCBM/p-Si雜化太陽電池的制備
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
3.4.1 電池結(jié)構(gòu)及其能帶圖
3.4.2 光學(xué)性能測試
3.4.3 電學(xué)性能測試
3.4.4 電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.5 本章小結(jié)
第四章 空穴傳輸MoOx背接觸對n-PCBM/p-Si雜化太陽電池性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)用試劑和儀器設(shè)備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
4.3 MoOx薄膜的制備及表征
4.4 MoOx插層對n-PCBM/p-Si雜化太陽電池性能的影響
4.4.1 MoOx薄膜在不同溫度下退火對電池性能的影響
4.4.2 MoOx薄膜經(jīng)不同時間退火對電池性能的影響
4.4.3 MoOx薄膜厚度對電池性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 銅薄層對n-PCBM/p-Si雜化太陽電池性能的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)用試劑和儀器設(shè)備
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.2.2 主要儀器和設(shè)備
5.3 銅薄層的制備
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)及展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在校研究成果
致謝
本文編號：3978432
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