PEA2CuBr4/FASnI3钙钛矿太阳能电池性能研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fendynx
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
自2012年至2019年,有机无机杂化铅基钙钛矿太阳能电池光电转化效率已经超过23%,但铅(Pb)元素的毒性限制了其进一步发展。锡基钙钛矿拥有与铅基钙钛矿相近的光学和电学性能,并且对生物和环境无毒无害,成为最有希望代替铅基钙钛矿的材料。锡基钙钛矿太阳能电池当前最主要的问题是钙钛矿材料不稳定和器件效率低。针对此问题,本论文将二维铜基钙钛矿(PEA2CuBr4)与三维锡基钙钛矿(FASnI3)组合,形成一种稳定的PEA2CuBr4/FASnI3(Cu/Sn基)钙钛矿材料,并对其基本性质和稳定性进行研究。随后将其应用在反型平面结构太阳能电池器件中,研究其光电性能。本论文主要研究内容如下:(1)Cu/Sn基钙钛矿材料的制备及性质研究。使用溶液旋涂法制备了不同比例的Cu/Sn基钙钛矿薄膜,利用X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对其结构成分、光学性能以及表面形貌进行分析。研究了不同Cu/Sn钙钛矿的性质,筛选出Cu/Sn(1.5%)钙钛矿性能更好。相比于单纯的FASnI3钙钛矿薄膜,Cu/Sn(1.5%)钙钛矿薄膜结晶度更好和结晶取向更为一致、吸光度更高、光学带隙更大、薄膜表面形貌更好。(2)Cu/Sn基钙钛矿材料的稳定性研究。对Cu/Sn(1.5%)钙钛矿材料热稳定性、湿度稳定性和抗氧化性能进行了研究。结果表明,Cu/Sn(1.5%)钙钛矿在120℃下加热15小时之后没有发生明显分解;在湿度超过70%的大气环境中保存12小时之后只出现微弱降解现象;Sn2+与Sn4+的比例为0.28。PEA2CuBr4的加入有效提升了锡基钙钛矿材料的稳定性,并且有效能够有效抑制Sn2+的氧化。(3)Cu/Sn基钙钛矿太阳能电池的器件性能和稳定性研究。以不同比例的Cu/Sn基钙钛矿薄膜为吸光层制备反型平面结构太阳能电池,测试其光伏性能和器件稳定性。结果表明,Cu/Sn(1.5%)钙钛矿太阳能电池光电转化效率达到6.5%,约为FASnI3电池器件的2倍。铜基二维钙钛矿的加入有效实现缺陷钝化、抑制缺陷辅助载流子复合、提高空穴载流子迁移率,从而降低电池器件的暗电流和迟滞效应,提升了电池性能。二维钙钛矿的加入使电池器件获得良好的稳定性,Cu/Sn(1.5%)太阳能电池器件在氮气环境中保存40天之后仍然能够保持最高效率的90%以上。
其他文献
印度是世界上受传染性疾病危害最严重的几个国家之一,根据世界卫生组织(WHO)的统计,印度各项基本卫生指标占世界的比例分别为:婴儿死亡率占23%;麻风病人占68%;肺结核病人占30
中国男装如何适应市场形势,以真正成为一个经营时尚产品的行业?这是国内男装企业最渴望得到回答的问题.探讨这个话题,我们应该回头看一看中国男装发展历程.  中国男装成衣
环杓关节炎是发生于喉部环杓关节的急慢性炎症,所致的声带闭合不全.我院自1995年到2002年收治的31例有统计、疗效观察的病例,作一报告.
脚手架的设计计算是桥梁现浇施工的重要前提。以工程为背景,详细的介绍脚手架的设计计算。此计算方法保障工程建设的顺利进行,降低工程成本,可供同类工程借鉴。
制度从本质上讲,是在多人社会中用来协调人们之间的合作与竞争关系,以降低交易成本,实现合作剩余的一系列规则或管束人们的一种行为规范。高效率的制度安排并不必然意味对低
近年来,我国的高等教育正处于快速发展时期.高等教育的快速健康发展,一方面需要政府和社会各界加大对高等教育的投入,另一方面高等教育本身需要充分利用有限的教育资源,提高
目的探讨使用不同降糖药物的2型糖尿病(T2DM)老年男性患者胰岛功能与前列腺特异抗原(PSA)的关系。方法选择135例T2DM老年男性患者及45例年龄、体质量指数(BMI)相匹配的健康男
在人类学的田野调查中,族际差异是一个重要的“干扰”,它具有层次性、全局性和隐含性特征,极大地影响了田野调查的质量。欲在田野工作中克服这种因族际差异因素而造成的“干扰”
目的 :研究中药穴位贴敷疗法干预化疗后胃肠反应的临床效果以及护理方法。方法:选择2017年1月~2017年6月在我院采用化疗治疗的患者90例,随机分为观察组与对照组,每组各45例。对
外治法是最古老的中医治疗方法之一,其用于脑梗塞急性期的治疗已有相当长的时间,有范围广泛、方法丰富、用药简单实用、治疗部位灵活的特点,越来越受现代治疗者的关注。本文