CH 3 NH 3 PbI 3 薄膜的改性及钙钛矿太阳电池性能研究

发布时间：2023-11-03 19:16

　　有机-无机金属卤化物钙钛矿材料具备高光吸收系数、高载流子迁移率、低激子结合能以及平衡的双极性载流子传输等特性,满足了作为高效光电转换器件光吸收材料的诸多要求。基于有机-无机金属卤化物钙钛矿材料的太阳电池凭借其高效率,易溶液法制备等优势成为了光电转换领域的前沿课题和研究热点,钙钛矿太阳电池发展迅速,在短短十年间其光电转换效率就已经达到了25.2%。尽管取得了众多突破,但是光吸层以及界面处缺陷的存在一直阻碍着器件性能的进一步提升。因此本论文从改善钙钛矿薄膜质量和抑制缺陷态角度出发,通过对CH₃NH₃PbI₃^-(MAPbI₃^-)薄膜的改性提升相应n-i-p型钙钛矿太阳电池的效率和稳定性,具体研究工作如下:(1)通过全溶液过程两步旋涂法制备MAPbI₃^-薄膜,并组装成介孔型n-i-p结构钙钛矿太阳电池。为了提升钙钛矿太阳电池的性能,在钙钛矿薄膜退火过程中引入异丙醇(IPA)溶剂蒸汽。由于IPA溶剂蒸汽对MAI具有良好的溶...

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 太阳电池
        1.2.1 太阳电池的概述
        1.2.2 太阳电池的发展历程与分类
        1.2.3 太阳电池的原理与参数
    1.3 钙钛矿太阳电池
        1.3.1 钙钛矿材料的概述
        1.3.2 钙钛矿太阳电池的发展历程
        1.3.3 钙钛矿薄膜的制备方法
        1.3.4 钙钛矿太阳电池的结构和原理
        1.3.5 钙钛矿太阳电池的稳定性和迟滞效应
    1.4 选题意义和主要研究内容
第二章 实验材料和表征测试
    2.1 实验试剂与设备
    2.2 样品表征与测试
第三章 IPA溶剂蒸汽退火对MAPbI₃钙钛矿太阳电池性能的影响
    3.1 引言
    3.2 钙钛矿薄膜和钙钛矿太阳电池的制备
        3.2.1 基底的准备与清洗
        3.2.2 电子传输层TiO2的制备
        3.2.3 钙钛矿薄膜的制备
        3.2.4 钙钛矿太阳电池的制备
    3.3 结果及讨论
        3.3.1 IPA溶剂蒸汽退火对钙钛矿薄膜的影响
        3.3.2 IPA溶剂蒸汽退火对钙钛矿太阳电池性能的影响及分析
    3.4 本章小结
第四章 IPA溶剂蒸汽退火过程中引入I3
-对MAPbI₃钙钛矿太阳电池性能的影响
    4.1 引言
    4.2 钙钛矿薄膜与钙钛矿太阳电池的制备
    4.3 结果及讨论
        4.3.1 IPA溶剂蒸汽退火过程中引入I3
-对钙钛矿薄膜的影响
        4.3.2 IPA溶剂蒸汽退火过程中引入I3
-对钙钛矿太阳电池性能的影响及分析
    4.4 本章小结
第五章 Ni²⁺掺入对MAPbI₃钙钛矿太阳电池性能的影响
    5.1 引言
    5.2 钙钛矿薄膜与钙钛矿太阳电池的制备
    5.3 结果及讨论
        5.3.1 Ni²⁺掺入对钙钛矿薄膜的影响
        5.3.2 Ni²⁺掺入对钙钛矿太阳电池性能的影响及分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简介
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3859739

boshi