收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于掺杂和界面修饰技术增强钙钛矿太阳能电池性能和稳定性研究

张健开  
【摘要】:目前,钙钛矿太阳能电池认证的最高光电转换效率(PCE)为24.2%,有着令人期待的发展前景。但是在走向商业化的进程中,钙钛矿太阳能电池的光电性能以及稳定性需进一步提高。本文以锶掺杂氧化镍(Sr:NiO_x)、银纳米颗粒(Ag NPs)掺杂氧化镍(Ag@NiO_x)以及聚(9-乙烯咔唑)(PVK)修饰钙钛矿/PCBM界面等方法来提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性,并展开深入研究。(1)通过低温溶胶凝胶法制备Sr:NiO_x薄膜作为空穴传输层制备p-i-n结构钙钛矿太阳能电池。研究表明:相比于NiO_x薄膜,Sr:NiO_x薄膜的空穴传输能力更强,表面的粗糙度更低,这有利于生长出更加致密平整的钙钛矿薄膜。以Sr:NiO_x为空穴传输层制备的钙钛矿太阳能电池最高效率为20.07%,几乎没有迟滞现象出现。在未封装状态放置于空气环境100天后,以Sr:NiO_x为空穴传输层的电池平均维持了超过60%的原始效率,而以NiO_x为空穴传输层的电池在相同条件下保存只剩下原始效率的35%。(2)采用Ag NPs和PVK分别修饰电池的空穴传输层和钙钛矿/PCBM界面。研究表明:相比于NiO_x空穴传输层,Ag@NiO_x空穴传输层具有更好的空穴抽取和传输能力。同时,Ag@NiO_x空穴传输层表面亲水性更好,有利于增强钙钛矿薄膜结晶性。采用一步法制备钙钛矿薄膜,在反溶剂过程中添加的PVK提高了钙钛矿薄膜的结晶性,帮助形成更均匀的钙钛矿表面,增加了钙钛矿/PCBM界面接触特性。利用Ag NPs和PVK的协同作用,制备的钙钛矿太阳能电池获得了最高19.09%的光电转换效率,在未封装状态放置于空气环境50天后,修饰后的电池仍然保持80%的原始效率,而参照钙钛矿太阳电池只保持原始效率的40%。未封装电池在85℃条件下进行了热稳定性测试,经过修饰后电池经过3小时后仍然保持原始效率的87%,而参照电池只保持原始效率的11%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前14条
1 ;钙钛矿太阳能电池效率创新高[J];中国粉体工业;2016年06期
2 ;青岛能源所在高质量大面积钙钛矿薄膜制备方面获进展[J];中国粉体工业;2016年02期
3 张志国;李永舫;;甲胺气体处理修复钙钛矿薄膜缺陷[J];中国科学:化学;2016年04期
4 栾梦雨;刘晓倩;陈方;魏香风;刘节华;;有机-无机钙钛矿晶体生长调控研究进展[J];河南大学学报(自然科学版);2016年03期
5 姚鑫;丁艳丽;张晓丹;赵颖;;钙钛矿太阳电池综述[J];物理学报;2015年03期
6 张太阳;赵一新;;铅卤钙钛矿敏化型太阳能电池的研究进展[J];化学学报;2015年03期
7 ;在羧基甲基纤维素存在下钙钛矿的浮选[J];国外金属矿选矿;1987年06期
8 李丹之;钙钛矿瓷的半导化及其感湿机理[J];电子元件与材料;1988年02期
9 王进;新型焊条涂料的选收及其应用[J];有色金属(选矿部分);1989年01期
10 ;新型碳材料石墨炔掺杂提升钙钛矿太阳能电池性能[J];中国粉体工业;2015年04期
11 张敏;宋婷婷;;反钙钛矿镍基硼化物研究进展[J];化学工程与装备;2017年01期
12 新型;;青岛能源所在高质量大面积钙钛矿薄膜制备方面获进展[J];化工新型材料;2016年04期
13 谢慧红;邹正光;武晓鹂;莫淑一;何金云;龙飞;;钙钛矿太阳能电池研究进展[J];广州化工;2016年17期
14 张丹霏;郑灵灵;马英壮;王树峰;卞祖强;黄春辉;龚旗煌;肖立新;;影响杂化钙钛矿太阳能电池稳定性的因素探讨[J];物理学报;2015年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马霞霞;李泽生;;氧气吸附对钙钛矿性质影响的理论研究[A];第十三届全国量子化学会议论文集——第一分会:电子结构理论与计算方法[C];2017年
2 李小磊;高黎黎;王瑶;杨冠军;;(C_6H_5NH_3)BiI_4:一种湿度稳定性>330天的新型无铅钙钛矿材料[A];第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集[C];2019年
3 刘堂昊;周圆圆;罗德映;朱瑞;;通过原位晶粒封装提升甲脒基钙钛矿的稳定性[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
4 张汝晓;李明华;席家豪;闫小琴;;界面修饰法制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池[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
5 王进峰;刘松宇;朱磊;;混合有机阳离子钙钛矿层的性能研究[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 余炳成;孟庆波;;优化两步法制备高效率全无机钙钛矿太阳能电池[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 涂用广;王凯;贾金彪;董佳;郭攀峰;何欣;吴季怀;;强配位剂DMSO调控钙钛矿晶体的生长[A];第三届新型太阳能电池学术研讨会论文集[C];2016年
8 邢悦;孙辰;叶轩立;黄飞;曹镛;;基于亲水性富勒烯衍生物的高效电子传输层在钙钛矿太阳电池中应用[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G 光电功能高分子[C];2015年
9 魏展画;;组分空间分布管理法构建高效钙钛矿光电器件[A];第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集[C];2019年
10 姚建曦;;高效钙钛矿太阳电池材料及器件研究[A];2017储能材料与能量转换技术专题会议摘要集[C];2017年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩长峰;缺陷对有机—无机杂化钙钛矿光电器件性能的影响[D];北京交通大学;2018年
2 杨海峰;高性能平面p-i-n结构钙钛矿太阳能电池的研究[D];西安电子科技大学;2018年
3 徐文战;聚合物及钙钛矿太阳电池性能的研究[D];华南理工大学;2018年
4 孟广昊;新型钙钛矿材料超长激子寿命及载流子迁移率各向异性的研究[D];大连理工大学;2018年
5 汪钰成;基于有机金属卤化物钙钛矿MOS电容特性研究[D];西安电子科技大学;2018年
6 王永玲;高效电子传输层的制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用[D];中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所);2019年
7 薛启帆;高效倒装平面异质结钙钛矿太阳能电池的活性层形貌控制及器件界面调控研究[D];华南理工大学;2017年
8 王宇迪;新型多孔芳香骨架材料的合成及其在钙钛矿太阳能电池中的应用[D];吉林大学;2018年
9 叶加久;钙钛矿晶体生长及形貌控制对电池性能的影响及机理研究[D];中国科学技术大学;2017年
10 吕龙锋;聚合物太阳能电池与钙钛矿太阳能电池的界面修饰工程[D];北京交通大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田书凯;像素化的钙钛矿晶体材料在X射线平板探测器中的应用研究[D];陕西科技大学;2019年
2 张健开;基于掺杂和界面修饰技术增强钙钛矿太阳能电池性能和稳定性研究[D];华东师范大学;2019年
3 陈果;钙钛矿太阳电池吸收层形貌调控及其对器件光伏性能影响的研究[D];厦门大学;2017年
4 丁赛赛;有机发光小分子材料DBP对钙钛矿太阳能电池性能的影响[D];太原理工大学;2019年
5 哈藠;亚胺-Cd配合物与溶剂加工MAPbI_3钙钛矿及其光电性能[D];哈尔滨工业大学;2018年
6 付仙;天然高分子中N-聚糖的O-乙酰化分析及其应用于钙钛矿光伏材料的毒性评价[D];江汉大学;2018年
7 唐阳;全无机钙钛矿CsPbBr_3的形貌调控与放大自发辐射研究[D];北京交通大学;2018年
8 段宗辉;钙钛矿薄膜的光学性质研究及其光电探测器的应用[D];哈尔滨工业大学;2018年
9 袁彬彬;改善钙钛矿薄膜形貌及优化空穴传输层对钙钛矿太阳能电池性能的影响[D];北京交通大学;2018年
10 张学文;钙钛矿太阳能电池性能的改善及乙酰丙酮锆对器件FF的提升[D];北京交通大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陶加;超大尺寸钙钛矿单晶制备成功[N];中国化工报;2015年
2 刘霞;钙钛矿材料成为高能效“帮手”[N];中国化工报;2013年
3 常丽君;钙钛矿材料实现电器自充电[N];中国化工报;2014年
4 王迎霞;新研究或大幅提高钙钛矿电池寿命[N];科技日报;2019年
5 齐琦 记者 张晔;我研制出世界目前最薄钙钛矿二维材料[N];科技日报;2019年
6 齐琦 张晔;我国研制出世界目前最薄钙钛矿二维材料[N];中国航空报;2019年
7 记者 董梓童;钙钛矿组件转换率四破世界纪录[N];中国能源报;2018年
8 记者 刘海英;新型添加剂使钙钛矿LED更稳定高效[N];科技日报;2017年
9 记者 房琳琳;无毒材料让新太阳能电池脱毒[N];科技日报;2017年
10 全媒体记者 熊孝平;加大支持力度 推进项目产业化[N];鄂州日报;2017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
  • 010-62982499
  • 010-62783978