金属卤化物钙钛矿太阳电池的缺陷钝化研究

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhipeng
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
近十年来,钙钛矿太阳电池(PSCs)因光吸收系数高、载流子扩散系数大、带隙可调等优点备受关注,光电转换效率从最初的3.8%迅速提高至25.7%。PSCs不仅被考虑用于大规模商业化应用中,还被考虑应用于空间中。关于PSCs市场化,提高光电转换效率和稳定性是必要条件。众多研究人员主要将精力集中于探索利用钝化技术减少电池内部缺陷而提高光电转换效率和稳定性。关于PSCs空间应用,受空间环境各类射线与质子等辐射的影响,不仅要求光电转换效率高,还要考虑具有良好的稳定性与抗辐照性。因此,如何制备出具有高效、稳定和良好抗辐照性能的PSCs成为空间应用中的研究目标。获得满足空间应用要求的PSCs,其关键问题在于制备出均匀致密和低缺陷密度的钙钛矿吸收层,从而提高其在太阳光照射和空间辐射下的稳定性。同时,探索PSCs在空间质子辐照下的损伤机理及加固方法,对PSCs实现空间应用具有重要意义。针对以上问题,本论文做了以下研究:首先,本论文利用钝化技术,分别将少量的氟化钾(KF)、氯化钾(KCl)、溴化钾(KBr)与碘化钾(KI)掺杂于电子传输层中,通过测试表征发现,掺杂后钙钛矿晶粒尺寸明显增大,载流子寿命提高,光电转换效率由19.88%提升至20.96%。结果表明,KF、KCl、KBr与KI中的K+能够扩散进钙钛矿薄膜中引导晶粒生长,有助于钙钛矿吸收层的晶粒成核与结晶,能有效钝化缺陷,从而提高器件光电转换效率和稳定性。其次,本论文在钙钛矿吸收层与空穴传输层之间插入双硫腙(DTZ)修饰层。通过测试表征发现,DTZ修饰层的加入提高了PSCs的开路电压和填充因子,光电转换效率从16.96%提升至19.67%,经过500 h后含修饰层PSCs的光电转换效率依然保持在初始效率的80%。结果表明,DTZ可以减少Pb I2在薄膜表面的富集,减少界面缺陷,降低载流子非辐射复合,从而提高PSCs的光电转换效率和稳定性。最后,本论文对封装好的PSCs进行了10 Me V与150 Ke V质子辐照实验,设计了不同注量点与辐照时间的质子辐照实验,探索质子辐照对PSCs的光伏性能的影响。结果表明,PSCs具有良好的抗辐照性能。随着质子辐射注量的增加,基本光伏参数有微弱衰减趋势,其中短路电流密度对质子辐照敏感性高于其它光伏参数。质子辐照效应能实现PSCs缺陷钝化,还需进一步进行其它表征与研究。
其他文献
蔬菜废弃物中含有较高的有机质和水分,运用厌氧消化技术对其进行处理不但可以降低蔬菜废叶处置不当对环境造成的污染,而且可以回收能源缓解今后的资源紧缺问题,因此对蔬菜废弃物的厌氧消化工艺及其效能进行探究具有重要意义。本文首先采用批量发酵装置探究混合蔬菜废弃物的产甲烷潜力及特性,然后利用新型CSTR反应器处理混合蔬菜浆,最后采用EGSB和新型AF处理蔬菜沼液,探究厌氧消化工艺处理蔬菜废弃物的稳定性、处理效
学位
放线菌是一种极具研究价值的微生物,现已从中开发出了许多具有应用价值的抗生素、酶和酶抑制剂等,虽然超过60%的抗生素都是由放线菌产生的,但其中大部分是链霉菌属的次级代谢产物。放线菌资源挖掘及应用的黄金年代为20世纪50-70年代,这之后,由于细菌对抗生素的耐药机制增强,从普通放线菌中提取出有价值的活性产物的难度逐渐增加,由此,对于有价值的放线菌资源的开发挖掘迫在眉睫。于是国内外对于放线菌资源的挖掘从
学位
量子点(QDs)因独特的结构特点表现出量子限域效应、表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应以及介电限域效应等优异特性,使其成为一种新型功能材料。目前量子点的制备技术与应用已取得极大的进展,逐步迈向商业化,并显现出巨大的商业价值,影响着人们生活的方方面面。纵观我国量子点器件的发展历程,其技术水平与世界大国相比仍存在较大的差距,而这正是制约其发展的关键所在。加大对量子点材料的研发是奠定我国科技产业发展
学位
小微舱体睡眠空间因适应性强、占地面积小、便捷、经济、低碳等优点广泛应用于各个行业,如胶囊酒店睡眠舱、户外旅居露营舱、农舍养殖舱等等。而在舱体式睡眠环境创建过程中,常以机械送风方式改善舱内环境以满足热舒适性和空气品质要求。但是区别于普通建筑睡眠环境,因睡眠舱空间受限以传统送风方式改善舱内环境存在以下三点问题:(1)狭小空间限制送风射流的充分发展;(2)送风口位置受限,舱内人员距离送风口距离较近时极易
学位
期刊
在当前严重的能源危机和环境污染背景下,推进发展低碳、节能、高效、智能的干燥技术是一项重要举措。太阳能作为清洁、无污染的可再生能源,与具有良好节能效果的热泵技术联合逐步应用到各个领域。采用太阳能技术与热泵技术联合,一方面可以弥补太阳能不连续、不稳定的缺陷,提高热泵的性能;另一方面,可实时监测、控制干燥过程,根据干燥需求的条件调整系统运行参数,实现物料干燥过程的连续性、规范性,提高物料的品质。本文基于
学位
林业增汇在应对气候变化方面具有较大的潜力和成本优势。然而,林业碳汇项目在开发过程中面临政策、市场、技术、自然等诸多风险,往往引起项目成本的增加或收益的损失,导致项目开发失败甚至破产。因此,需要科学识别风险对林业碳汇项目成本收益的影响,实现林业碳汇及其相关产业的良性发展,为中国“碳达峰、碳中和”战略目标做出应有贡献。本研究在考虑风险的情况下,对林业碳汇项目成本、收益和投资回报率进行测算与评价,以期为
学位
全球气候变暖已经引起了世界各国广泛关注。为承担大国责任,展现大国担当,中国承诺到2030年实现碳达峰,到2060年实现碳中和。随着长三角地区一体化发展上升为国家战略,长三角地区在率先碳达峰的道路上逐步探索,对顺利实现碳减排具有重要意义。可见,为实现中国的“双碳”目标,引领长三角地区率先采取措施,在经济高质量发展的同时实现碳减排,具备现实意义。本文将DMSP-OLS数据和NPP-VIIRS数据融合校
学位
随着测绘技术的不断发展,非接触式测量技术在适应更多复杂测量环境、高效准确获得被测目标表面轮廓信息等方面体现出了独特的优越性,因此近些年得到充分的发展。与此同时,在当下的卷烟生产加工中,烟丝填充值作为一项关键技术指标,因缺乏烟丝体积流量的在线获取而只能人工取样后进行实验室测量,该方式耗时耗力,不满足我国自动化发展的需求。因此,研究烟丝体积流量的在线监测,可以为烟丝填充值的在线监测提供关键技术支持。本
学位
儿童的教育一直受到国家的重点关注,尤其是农村儿童,处理好农村儿童受教育问题不仅影响到儿童个人的成长成才,更关乎城乡间的教育公平和资源分配。目前儿童的校内教育主要是教师负责,但是校外需要家庭和学校共同努力,家长监督和课外补习作为儿童校外发展的两条重要路径,了解农村地区家长监督和课外补习对儿童学习成绩的影响,判断家长监督和课外补习之间的关系,提出有针对的意见和建议,不仅能够改善农村儿童学习成绩,促进教
学位