收藏本站
《北京交通大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钙钛矿太阳能电池制备工艺及其界面层的优化

李兴友  
【摘要】:钙钛矿太阳电池作为一种新型太阳能电池,凭借着其光电转换效率高、成本低廉、工艺简单、可湿法制备等优势,逐渐成为国内外研究热点。近年来,关于钙钛矿太阳能电池的研究不断取得突破,其光电转换效率达到了 22%,稳定性也显著改善。工艺优化和界面修饰是提高钙钛矿太阳能电池性能的两个重要手段。本文一方面研究钙钛矿太阳能电池的制备工艺对钙钛矿薄膜组织形貌和器件性能的影响,并在此基础上优化了二步法制备钙钛矿薄膜的工艺;另一方面采用polyethylene oxide(PEO)对PCBM电子传输层进行修饰,分析其对电池器件性能的影响及作用机理。首先对器件的制备方法进行了探索和研究。通过二步法制备钙钛矿太阳能电池,发现改变基片预热、各溶液的转速、浓度、钙钛矿的退火温度等因素能够对活性层的结晶和表面形貌进行改善。经过尝试找到了高效率钙钛矿太阳能电池的制备方式。此外,采用预制层优化二步法可以有效降低钙钛矿薄膜中PbI2的含量,当前驱液浓度为0.2mol/L时,钙钛矿薄膜中PbI2含量最少,覆盖率最高,电池效率达到11.08%。然后研究了 PEO对PCBM电子传输层的修饰效果和作用机理,结果表明:PEO修饰层的引入能有效地提升器件的各项参数,当PEO溶液浓度为2.5mg/mL时,电池器件的各项性能达到最优,短路电流密度和光电转换效率最大,分别达到了20.75 mA/cm2和13.8%。同时,电池器件的迟滞现象得到了很好的抑制。经过PEO修饰后的器件界面接触得到了改善,有着更小的漏电流,减少了器件表面复合。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TM914.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 郭旭东;牛广达;王立铎;;高效率钙钛矿型太阳能电池的化学稳定性及其研究进展[J];化学学报;2015年03期
2 王福芝;谭占鳌;戴松元;李永舫;;平面异质结有机-无机杂化钙钛矿太阳电池研究进展[J];物理学报;2015年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 邸学倩;杨秋华;安宏乐;;无铅或少铅钙钛矿CH_3NH_3M_(1-x)Pb_xX_3(M=Sn,Sr;X=Cl,Br,I)太阳能电池的研究进展[J];硅酸盐通报;2015年12期
2 党伟;白晶晶;王鹏;赵晋津;张连水;;CH_3NH_3PbI_3钙钛矿光电探测器的短脉冲光电响应[J];河北大学学报(自然科学版);2015年06期
3 孔梦琴;万丽;李琴;胡航;张秋萍;王世敏;;杂化钙钛矿太阳能电池结构及光吸收层组成优化研究进展[J];电子元件与材料;2015年12期
4 吴亚美;杨瑞霞;田汉民;王如;花中秋;陈帅;;钙钛矿太阳电池吸收层制备工艺[J];半导体技术;2015年10期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 魏静;赵清;李恒;施成龙;田建军;曹国忠;俞大鹏;;钙钛矿太阳能电池:光伏领域的新希望[J];中国科学:技术科学;2014年08期
2 张玮皓;彭晓晨;冯晓东;;钙钛矿太阳能电池的研究进展[J];电子元件与材料;2014年08期
3 杨志胜;杨立功;吴刚;汪茫;陈红征;;基于有机/无机杂化钙钛矿有序结构的异质结及其光伏性能的研究[J];化学学报;2011年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高西汉;钙钛矿结构[J];压电与声光;1994年04期
2 张晓楠;郑官豪杰;苏圳煌;韩玉洁;杨迎国;高兴宇;;大气环境中溶剂添加剂对制备钙钛矿薄膜的影响[J];核技术;2018年05期
3 祝远民;刘锐锐;詹倩;;畸变钙钛矿结构的晶体定向转换方法与应用[J];人工晶体学报;2014年05期
4 王琳;张敬波;;二维钙钛矿材料结构与功能的关系研究[J];现代盐化工;2018年02期
5 薄树峰;孔晟宇;王利利;;钙钛矿结构类型的功能材料的结构单元和结构演变[J];科技风;2017年15期
6 罗童;薛菜平;张春梅;何星辉;周芳;王东栋;;钙钛矿太阳电池活性薄膜层的稳定性研究[J];北京印刷学院学报;2017年08期
7 沈耀国;范宝殿;;钙钛矿结构材料的制备方法研究[J];化工时刊;2008年11期
8 黄丽娜;曲炳郡;刘理天;;钙钛矿结构氧化物电脉冲诱发可逆变阻机理的研究进展[J];功能材料与器件学报;2007年06期
9 杨雯;陆海鹏;;钙钛矿类单相多铁材料的研究现状[J];科技资讯;2018年11期
10 韦慧;汤洋;尤晖;;制备方法对钙钛矿薄膜结构及形貌的影响[J];化工进展;2018年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘丹;周和平;;熔盐法制备具有各相异性形状的钙钛矿结构种晶[A];第十三届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2004年
2 李志鹏;范颖平;刘冉冉;邵志鹏;逄淑平;;钙钛矿薄膜的钝化[A];第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)[C];2018年
3 张茜;张闻;姚叶锋;;钙钛矿结构中内嵌小分子的运动与材料介电转变的固体核磁共振研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第六分会:金属有机框架化学[C];2016年
4 童鹏;孙玉平;;锰基反钙钛矿结构功能材料研究进展[A];2012中国功能新材料学术论坛暨第三届全国电磁材料及器件学术会议论文摘要集[C];2012年
5 程方闻;吴炳辉;郑南峰;;新型二维钙钛矿材料在光伏器件中的应用[A];第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)[C];2018年
6 张京;陆超杰;侯大刚;陈人杰;曾昭兵;胡子阳;诸跃进;;功能性掺杂对有机无机钙钛矿以及全无机钙钛矿性能的影响[A];第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)[C];2018年
7 黄晓锋;吴炳辉;郑南峰;;有机酸胺调控的TiO_2/钙钛矿界面提高电池的效率和稳定性[A];第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)[C];2018年
8 刘准;张立军;;四元层状铋、锑卤化物钙钛矿光电材料的优化设计[A];第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(钙钛矿太阳能电池篇)[C];2018年
9 单跃进;;新型热电换能材料-有序钙钛矿结构氧化物Cd_3TeO_6的研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
10 欧俊;吴伯麟;钟莲云;董顺熙;;Ba(Mg~(x/12)Ta~(2x/12)Zr~((12-3x)/12))O_3系统相关系的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 黄庆;科学需交流[N];光明日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵宇清;金属卤化物钙钛矿材料光电特性的第一性原理研究[D];湖南大学;2018年
2 许腾;反钙钛矿结构化合物薄膜的制备与物性研究[D];中国科学院大学(中国科学院物理研究所);2018年
3 张慧银;高效钙钛矿太阳能电池的制备与稳定性研究[D];中国科学院大学(中国科学院物理研究所);2018年
4 侯丽新;高效柔性钙钛矿太阳电池及器件设计与稳定性研究[D];河北大学;2017年
5 毕富珍;有机铅卤钙钛矿光电特性的理论研究[D];中国科学技术大学;2018年
6 张帆;溶剂工程和界面优化提高平面异质结钙钛矿太阳能电池性能的研究[D];太原理工大学;2017年
7 张飞;高效高稳定性钙钛矿太阳能电池中的关键材料研究[D];天津大学;2017年
8 李亮;杂化钙钛矿的晶体生长动力学及高效率太阳能电池[D];北京科技大学;2018年
9 邵晶晶;钙钛矿材料用于催化乙醇蒸汽重整制氢反应的研究[D];天津大学;2017年
10 王蒙;镍基钙钛矿材料在甲烷干重整中的应用研究[D];中国科学技术大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 盛雪曦;基于钙钛矿纳米晶的可控合成及其应用研究[D];南京师范大学;2018年
2 郝浩;基于等离子体共振增强的倒置钙钛矿太阳能电池的研究[D];南京邮电大学;2018年
3 魏健;纳米结构对钙钛矿太阳能电池光俘获调控的研究[D];苏州大学;2017年
4 徐学晖;高k栅极/钙钛矿晶体管制备及其光电双重调控特性研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
5 陶俊雷;基于掺杂技术制备高效钙钛矿太阳能电池的优化及其机理研究[D];河北大学;2018年
6 马云平;基于吡啶基咪唑系列添加剂在高性能钙钛矿太阳能电池中的研究[D];河北大学;2018年
7 过配配;反式平面异质结宽带隙钙钛矿太阳电池的制备和性能研究[D];华南理工大学;2018年
8 黄飞跃;钙钛矿薄膜制备工艺改进及其电池器件性能研究[D];华侨大学;2018年
9 吴同悦;平面异质结钙钛矿太阳能电池关键材料研制及其性能优化[D];华侨大学;2018年
10 张蕾;空气气氛中制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池研究[D];华侨大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026