高效率有機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究.pdf

1、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(Perovskite solar cells:PSCs)是人們對(duì)能源不斷探索的產(chǎn)物，是清潔能源中一個(gè)嶄新的具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)物，也是近幾年炙手可熱的一個(gè)研究方向。PSCs光捕獲層CH3NH3PbI3結(jié)構(gòu)是鈣鈦礦型的立方晶格，所以PSCs由此得名。這種有機(jī)-無(wú)機(jī)的的復(fù)合物不僅禁帶寬度窄，光電轉(zhuǎn)換效率高，載流子遷移率高而且制備成本很低廉。在近幾年間光電轉(zhuǎn)換效率提升十分迅速，形成了一股研究熱潮。
　　傳統(tǒng)的PSCs有六層薄

2、膜組成:導(dǎo)電層(FTO)，致密的TiO2層，多孔的TiO2層，鈣鈦礦層，空穴傳輸層，電極。雖然電池中各個(gè)部分的具體作用可能有所區(qū)別，但是從根本作用角度來(lái)看都是讓電池產(chǎn)生更多分離的光生電子與空穴，減少電子和空穴地復(fù)合，從而提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。在PSCs中每一層的成膜性對(duì)電池的效率都有很大的影響，本論文主要利用脈沖激光沉積(PLD)，溶膠凝膠法以及熱蒸鍍制備了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，并通過(guò)不用條件地摸索獲得一定的經(jīng)驗(yàn)。本論文主要分為以下三個(gè)方

3、面進(jìn)行了研究:
　　(1)通過(guò)閱讀大量的文獻(xiàn)，并且通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)和測(cè)量，制備出純相的有機(jī)鈣鈦礦薄膜，并對(duì)薄膜的性質(zhì)進(jìn)行了研究，同時(shí)也對(duì)鈣鈦礦在自旋電子學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了初步研究。
　　(2)通過(guò)脈沖激光沉積(PLD)在不同條件下制備出致密的TiO2層，再進(jìn)行同樣電池組裝和電池光電轉(zhuǎn)化效率地測(cè)試。通過(guò)這些比較，得出在脈沖數(shù)為2000的時(shí)候效率最佳;而氧氣壓強(qiáng)從1Pa到10Pa范圍內(nèi)，光電轉(zhuǎn)化效率都是遞增的，所以在一定的范圍內(nèi)致密層