有机-无机杂化钙钛矿平面异质结太阳能电池的制备和性能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Jordan2391
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
基于甲胺铅碘(MAPbI3)的钙钛矿材料具有高的光吸收率、可以与Si材料相比拟的载流子扩散长度和载流子迁移率。由其做为光敏层所制备的钙钛矿太阳能电池兼具高效、廉价等优势,已成为光伏领域的研究重点。在过去的五年里,其效率(PCE)已经从3.8%迅速增长到21%。钙钛矿太阳能电池想要成为下一代光伏器件替代传统Si基器件,就必须解决以下两个问题:一是进一步提升钙钛矿太阳能电池性能,包括消除迟滞现象(电池效率会因扫描方式的不同而变化)、提升电池效率;二是改善钙钛矿材料的稳定性,提升器件寿命。  针对以上的问题,我们的工作主要集中在以下三个方面:  1,分析钙钛矿太阳能电池产生迟滞现象的原因。在此基础上,采用同时钝化钙钛矿薄膜中浅能级与深能级缺陷的方法,制备出了高效率、无迟滞现象的钙钛矿平面异质结光伏器件。需要强调的是:为了简化器件的制备工艺,我们创造性的引入金属复合电极,制备了效率超过12.9%的无电子传输层的太阳能电池,为目前这种无电子传输层的钙钛矿太阳能电池最高纪录;同时通过溶液共混的方法,向PCBM中掺入一定量的C60,获得了效率16.5%的无迟滞现象的钙钛矿太阳能电池。  2,研究表明:钙钛矿电池的效率与晶粒大小成正比。为了制备大晶粒的钙钛矿薄膜,我们通过溶剂退火方法在250nm厚的薄膜上,获得超过1um的晶粒。在此条件下,对比溶剂退火和普通热处理的钙钛矿薄膜的变温PL光谱,发现大晶粒的钙钛矿薄膜具有更高效率的原因是:能在相同的光照强度下能够减少过剩载流子的复合,从而相应的器件具有更高的效率。  3,分析钙钛矿薄膜在空气中的稳定性,发现了钙钛矿薄膜的PL峰强度会随测量时间在空气中形成独特的振荡现象。为了解释这个现象,我们比较了不同制备方法获得的的样品,在空气和真空中的表现,发现了钙钛矿薄膜在空气中存在着特殊的相变过程。并由此制备了在空气中寿命超过200h的钙钛矿太阳能电池。
其他文献
本研究以直流磁控溅射方法制备NiTi形状记忆合金薄膜;以广角X射线衍射(XRD)研究了薄膜的晶化行为;以扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)及X射线光电子能谱(XPS)研究了薄
当前小学学生所面临的写作现状是“碰到写作,学生回避;见到写作,老师心烦”。究其原因是多方面的,一方面与不少学生词汇贫乏、汉语影响、语法不清、句型乱用、生活经验积累不足有
对新超导材料的探索性研究是一个长期持续的课题.该论文在对目前已经发现的所有种类的超导材料进行了简单的分类介绍之后,重点研究了我们新近合成的三种具有高Fe含量的1212型
一、SiOx(x<2)薄膜的光致发光研究硅质优、价廉、工艺高度成熟,是微电子核心材料。以硅为原材料的器件产值约占半导体器件总产值的95%。然而硅发光效率很低,约为10-6,长期以来,被认
Si、Ge和SiGe合金纳米颗粒是一类新型半导体纳米材料,既可以作为未来硅基光电子集成中潜在的纳米尺寸光源,又具有非常重要的基础研究价值。本文通过射频磁控溅射方法在硅衬底上
“穿过县界长长的隧道,便是雪国。夜空下,一片白茫茫。”一翻书,便是这样一个空旷的境界。书如其名,处处是洁净的雪所笼罩下的景……即使未置身于冬季,村子固有的干净与冷寂,也会让你如临冬境。  说来也许该惭愧,尽管看过多遍,但还是记不住较为完整的剧情。脑海中只剩下那些唯美的片段:雪地里悲凄的声音,镜中虚幻的暮景,灯火里妖艳的脸,还有那倾泻而下的银河……人物间的对话与事件皆如被雪融化了一般,不见一丝痕迹。
奇异核的β衰变为核结构以及弱相互作用提供了很好的研究手段。这种远离β稳定线的核,由于比较大的衰变能,通常伴随着缓发粒子发射。在丰中子核区,则伴随着缓发的中子发射。要对
成都市双林小学作为成都市优质教育名校集团之一,始终秉承和谐发展的办学思路,22年的实践与创新,双林实现了高速发展--四川省校风示范学校、四川省艺术教育示范学校、四川省
钙钛矿氧化物薄膜,纳米晶和纳米棒材料是近来备受关注的功能材料,它们在光学、微电子学及光电子学等领域具有广阔的应用前景。本文选取几种重要的钙钛矿氧化物,对其纳米结构材料
本文对两种准一维有机铁磁材料的电子结构、自旋结构进行了研究。首先对具有自由基的一种亚苯基聚合物链进行研究。用Hubbard模型,在Hartree-Fock近似下我们得到了系统的亚铁磁基态。如果自由基和苯环上的电子跳跃积分及Hubbard排斥势不一样,我们可以得到能隙消失的条件。能隙消失,则铁磁基态不稳。自旋结构显示,系统的亚铁磁苯基起源于最近邻格点间反铁磁关联作用。由于不同格点上电子跳跃积分与Hu