基于新型空穴传输材料制备高效钙钛矿太阳能电池的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pisces_ww
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钙钛矿太阳能电池在近10年的发展十分迅速,器件效率逐步接近理论极限。而电池的环境稳定性问题依然存在,其稳定性问题有很大的原因来自于空穴传输材料。针对目前钙钛矿太阳能电池中空穴传输材料稳定性差,制备昂贵的问题,本文旨在利用两种合成方法简便,成本低廉的有机小分子空穴传输材料替换掉传统的聚三苯胺(polytriphenylamine,PTAA)材料。为了制备基于新型空穴传输材料的高效率太阳能电池,本文首先制备了经典的平面反型钙钛矿太阳能电池,并优化了器件参数。器件空穴传输层为PTAA,器件结构为透明导电电极ITO/空穴传输层PTAA/钙钛矿层/电子传输层PC61BM/乙酰丙酮锆/银。通过对器件进行优化,包括PTAA浓度,钙钛矿的组分、掺杂比例和缓冲层的添加,最终得到了效率高达19.08%的标准对照器件。本文报道了两种廉价的新型空穴传输材料,并探索了它们在钙钛矿太阳能电池中的应用。首先测试了两种新材料的性质,包括它们的溶解性,浸润性,热稳定性和电化学性质。探究材料分子结构的差异与材料性质之间的关系,并分析它们作为空穴传输层与钙钛矿层的能级匹配性。通过对器件和钙钛矿薄膜的分析,我们得到了两种材料影响器件的主要原因,体现在空穴传输层与钙钛矿界面处的缺陷浓度。结果表明本文所使用的一种空穴传输材料与钙钛矿层之间具有更好的界面接触,界面缺陷浓度也较低。将两种材料应用于平面反型钙钛矿太阳能电池中,通过空穴传输材料退火温度的优化,我们得到了效率高达18.4%的器件,和相同试验条件下含有PTAA的器件效率接近。本研究表明这两种新型空穴传输材料都具有替换PTAA的商业化潜力,为钙钛矿太阳能电池新型空穴传输材料的分子设计提供了理论依据。
其他文献
香石竹(Dianthus caryophyllus L.)名麝香石竹、狮头石竹、大花石竹,是石竹科石竹属多年生草本植物。作为云南省花卉产业的主要栽培品种之一,它的育种方式主要有以下几种:香
在我们学习的道路上,要经历很多个学习的阶段,其中小学是思想启蒙阶段,最能激发学生的学习潜力。小学数学在学生们独立思考、创造与动手能力、对科学真理的追求等方面都扮演
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)具有定、转子结构简单,绕组相对独立、起动性能好、起动转矩大、运行容错能力强等特点。另外SRM容易实现四象限运行且可以
随着世界经济的全球化,银行业务变得越来越复杂,一系列操作风险的爆发给银行造成了巨大的损失,各国银行和监管机构越来越重视对操作风险的度量和管理。鉴于各银行对操作风险
铁和锌是植物必需微量元素。老芒麦(Elymus sibiricus)是多年生疏丛型中旱生植物,禾本科披碱草属的模式种,广泛用于饲草料生产及草原恢复中。研究老芒麦铁锌营养机理对进一步提
在江西画眉坳地区开展成矿地质体、成矿结构面、成矿作用特征标志调查,开展与矿产资源相关的关键地质问题和找矿方法技术研究,将为衰退型资源城市的转型过渡提供资源支撑,促
温度对岩石所造成的热损伤影响显著,如:深部矿井降温、隧道火灾喷水灭火、地热抽采等均面临高温岩石冷冲击诱发损伤开裂问题。因此,开展大温差作用对高温岩石冷冲击损伤致裂
黑河是我国第二大内陆河流域,承载着近200万人民的生活起居与生产活动,其中游地区景观类型众多,存在着大量的农田-林地-绿洲-荒漠相互交错的独特景观类型。但是由于气候干旱,
辽宁红透山块状硫化物(VMS)矿床位于华北克拉通北缘,是已知的中国最大的太古代块状硫化物矿床。该矿床的主要矿体和围岩经历了高级角闪岩相的变质变形作用和后期热液叠加改造,在主矿体内部及矿体与围岩接触部位常发育强烈的韧性变形带。本文在前人工作的基础上,通过野外观察和室内鉴定,将矿体及与之伴生韧性变形分带进行了划分,并分别以下列四类矿石为代表。1)块状矿石是红透山矿床的主体,矿石呈层状构造和块状构造,等
自工业革命以来,能源问题一直是科学研究的重点,燃料电池是一项几十年来受到广泛关注的能源转换技术。燃料电池具有节能率高、低碳排放的特点,能有效解决能源需求增长与环境