人類的發(fā)展同時也伴隨著能源的發(fā)展,20世紀60年代,石油開始被廣泛使用。日益增長的需求加速了煤和石油等化石燃料的消耗,人類即將面臨能源危機。開發(fā)出對環(huán)境友好,可持續(xù)發(fā)展的新能源是一件迫在眉睫的事情。太陽能因為取之不盡并且可以釋放很大的能量被人類寄予厚望。為了更好地利用太陽能,人們開始研究成本低效率高的太陽能電池。在過去的幾十年中單晶硅太陽能電池占據(jù)了主流商業(yè)市場,但由于材料昂貴,制造過程復雜使得硅電池在市場上的發(fā)展受到了限制。近年來,鈣鈦礦太陽能電池應運而生。雜化有機--無機鈣鈦礦電池具有成本低,光電轉(zhuǎn)換效率高,生產(chǎn)過程簡單等特點。目前大多數(shù)是介孔結(jié)構(gòu),但這種結(jié)構(gòu)具有制備周期長,制備溫度高等缺點,不能運用在柔性襯底上,采用平面結(jié)構(gòu)可以很好的解決這一問題。本文制備的鈣鈦礦電池為平面結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)為FTO/TiO₂/CH₃NH₃PbI₃/Spiro/Au。作為鈣鈦礦電池的核心部分,電子傳輸層的質(zhì)量對整個電池的光電轉(zhuǎn)換效率起著非常重要的作用。目前最常見的電子傳輸層材料多為金屬氧化物如TiO₂

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈣鈦礦電池的發(fā)展
    1.3 鈣鈦礦太陽能電池分類及原理
        1.3.1 鈣鈦礦太陽能電池的分類
        1.3.2 鈣鈦礦太陽能電池的工作原理及參數(shù)表征
    1.4 鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)功能及制備方法
        1.4.1 電子傳輸層材料的介紹以及制備方法
        1.4.2 鈣鈦礦吸光層材料的介紹以及制備方法
        1.4.3 空穴傳輸層材料的介紹以及制備方法
    1.5 本論文研究內(nèi)容與意義
    參考文獻
第二章 介孔和平面結(jié)構(gòu)器件性能的比較
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料及試劑
        2.2.2 器件的制備
    2.3 器件表征
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 二氧化鈦納米顆粒粉末樣品的XRD分析
        2.4.2 兩種結(jié)構(gòu)器件鈣鈦礦薄膜的光致發(fā)光譜對比分析
        2.4.3 兩種結(jié)構(gòu)器件的I-V曲線及EQE分析
    2.5 本章總結(jié)
    參考文獻
第三章 低溫二氧化鈦電子傳輸層的制備與優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料與試劑
        3.2.2 器件的制備
    3.3 器件表征
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 不同退火溫度下二氧化鈦粉末的XRD分析
        3.4.2 不同退火溫度下二氧化鈦層薄膜的SEM分析
        3.4.3 不同退火溫度下二氧化鈦層薄膜的AFM分析
        3.4.4 三種器件的I-V曲線及EQE分析
        3.4.5 三種器件鈣鈦礦薄膜的光致發(fā)光譜分析
    3.5 二氧化鈦電子傳輸層成膜的優(yōu)化
        3.5.1 不同層數(shù)電子傳輸層薄膜的SEM分析
        3.5.2 不同層數(shù)電子傳輸層薄膜的AFM分析
        3.5.3 兩種器件的I-V曲線及EQE分析
    3.6 本章總結(jié)
    參考文獻
第四章 不同粒徑的TiO₂納米顆粒對器件性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料與試劑
        4.2.2 實驗過程
    4.3 器件表征
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 二氧化鈦顆粒的TEM分析
        4.4.2 二氧化鈦粉末的XPS分析
        4.4.3 二氧化鈦電子傳輸層的SEM分析
        4.4.4 二氧化鈦電子傳輸層的AFM分析
        4.4.5 二氧化鈦粉末的XRD分析
        4.4.6 基于不同電子傳輸層的鈣鈦礦薄膜的PL分析
        4.4.7 三種鈣鈦礦器件I-V曲線及EQE分析
        4.4.8 不同電子傳輸層的紫外可見吸收分析
        4.4.9 基于不同電子傳輸層的鈣鈦礦薄膜的SEM分析
    4.5 本章總結(jié)
    參考文獻
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文目錄



本文編號：4055522