反式结构钙钛矿太阳能电池的制备及其改性研究

发布时间：2025-05-28 02:40

　　钙钦矿材料具有光吸收范围宽,载流子的迁移距离长,激子结合能低,材料呈双极性等优点,因此近年来作为钙钛矿太阳能电池的光吸收层得到了广泛关注。甲基碘化铅CH3NH3PbI3(MAPbI3)具有优异的光电性能和载流子迁移性质,是一种被广泛研究的光吸收层材料。本研究采用醋酸铅为原料,研究了醋酸盐法制备钙钛矿层的制备工艺,制备出具有优良性能的MAPbI3钙钛矿层,并且进一步制备了结构为Glass/ITO/PEDOT:PSS/MAPbI3/PCBM/BCP/Al的钙钛矿太阳能电池器件。通过测试器件的光电性能,确定了钙钛矿层的最佳制备工艺。在此基础上,从提高器件效率和提高器件稳定性的角度出发,对钙钛矿太阳能电池器件进行了改性研究,以尿素作为添加剂加入钙钛矿前驱液中,研究了不同尿素添加量对器件性能的影响,以及尿素添加对薄膜生长机制的影响:其次,以CuI作为缓冲层插入空穴传输层和钙钛矿层之间,研究CuI缓冲层的插入对器件性能的影响。获得的主要结果如下:.(1)以醋酸铅为原料制备钙钛矿薄膜,并进一步制备出钙钛矿太阳能电池器件。通过对器件的光电性能测试,得出钙钛矿前驱液的最佳铅过量摩尔比5%,最佳退火温度为8...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1. 绪论
    1.1 太阳能电池的介绍
        1.1.1 太阳能电池的工作原理
        1.1.2 太阳能电池的基本参数
    1.2 太阳能电池的发展
        1.2.1 硅基太阳能电池
        1.2.2 化合物半导体太阳能电池
        1.2.3 有机薄膜太阳能电池
    1.3 钙钛矿太阳能电池
        1.3.1 钙钛矿太阳能电池的结构
        1.3.2 钙钛矿太阳能电池的制备方法
    1.4 钙钛矿太阳能电池的研究现状
        1.4.1 器件光电转换效率的研究进展
        1.4.2 器件稳定性能的研究进展
    1.5 本文的选题依据及研究内容
2. 实验方案与分析表征方法
    2.1 研究方案设计
    2.2 实验方案
        2.2.1 器件制备流程
        2.2.2 实验材料
        2.2.3 器件的电极材料选择
    2.3 实验设备
        2.3.1 镀膜设备
        2.3.2 蒸镀设备
        2.3.3 其他常用设备
    2.5 分析测试
        2.5.1 X射线衍射仪
        2.5.2 扫描电子显微镜
        2.5.3 紫外-可见分光光度计
        2.5.4 红外光谱仪
        2.5.5 荧光光谱仪
        2.5.6 Keithley 2400数字源表
3. 醋酸盐法制备钙钛矿层的研究
    3.1 钙钛矿太阳能电池器件的制备
    3.2 铅过量对器件性能的影响研究
    3.3 退火温度对器件性能的影响研究
    3.4 本章小结
4. 尿素添加物对钙钛矿太阳能电池器件的性能影响研究
    4.1 器件的光电转换性能研究
    4.2 尿素添加物对器件性能影响的研究
    4.3 器件的稳定性能研究
    4.4 器件的能带结构分析
    4.5 本章小结
5. CuI缓冲层对钙钛矿太阳能电池器件性能影响的研究
    5.1 CuI缓冲层及器件的制备
    5.2 器件的光电转换性能研究
    5.3 CuI缓冲层对器件性能影响的研究
    5.4 器件的稳定性能研究
    5.5 器件的能带结构分析
    5.6 本章小结
6. 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者在硕士期间发表的论文



本文编号：4047949