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《苏州大学》 2016年
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有机复合钙钛矿薄膜的缺陷态调控及对光伏电池的性能影响研究

许卫东  
【摘要】:有机金属卤素钙钛矿被认为是21世纪具有杰出表现的高性能太阳能电池材料。因其材料元素来源丰富,制备工艺简单,所得电池效率很高,被认为是具有替代传统硅电池产业的潜力材料之一。虽然目前钙钛矿太阳能电池效率已达20%以上,但人们对于更高效更稳定更低成本的电池的追求却与日俱增。因此,我们考虑从钙钛矿材料本身入手,解决钙钛矿太阳能电池中活性层中普遍存在的缺陷问题。因此,如何获得高质量、少缺陷的钙钛矿薄膜成为获得高效稳定太阳能电池的重点。此外,通过优化器件结构,解决界面问题,也是提高太阳能电池效率不可或缺的重要方法之一。本文首先研究了钙钛矿材料以及器件受空气影响的过程,随后论述了通过引入特殊的双层空穴传输层结构解决了单纯碘化亚铜(CuI)作为空穴传输层而导致电池填充因子偏低的问题。最后阐述了通过引入两种不同添加剂:CuI和卤代烷烃(以CH_3I为列)的方法来改变钙钛矿的结晶动力学,增强结晶性能,改善薄膜形貌,甚至可以起到减少缺陷态的作用,增加了薄膜中的激子浓度以及激子传输距离,获得了4μs超长荧光寿命,最终提升太阳能电池效率。其中CuI主要提升了太阳能电池的V_(oc),最高可达1V,而CH_3I除了提高V_(oc)外,还提高了器件中J_(sc)以及FF,从而获得最高效率可达16.18%的钙钛矿太阳能电池。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM914.4

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